Kolumne von Florian Munsch

Elon Musks 20-Millionen-Fahrzeuge-Ziel und der Großbedarf an Bodenschätzen

vom 3. Februar 2021

11 Min

Elon Musks 20-Millionen-Fahrzeuge-Ziel und der Großbedarf an Bodenschätzen

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Die Elektromobilität boomt. Im Jahr 2019 waren – allein in Deutschland – 230.750 Elektroautos unterwegs, Tendenz rapide steigend. Verglichen mit Märkten wie China (über 3,8 Millionen) oder den USA (über 1,4 Millionen) ist das elektrifizierte Verkehrsaufkommen hierzulande zwar (noch) kaum der Rede wert, aber der Trend ist eindeutig: Die Zukunft auf der Straße gehört den Stromern. Der Vorteil der batteriebetriebenen Fahrzeuge: Sie benötigen keine fossilen Brennstoffe für den Antrieb. Die Kehrseite: Sie erfordern stattdessen eine vielfältige Mischung verschiedenster Rohstoffe für ihre Batterien und Motoren. Was das – zumindest theoretisch – für Auswirkungen auf die Bergbaubranche haben könnte, zeigt eine Modellrechnung.

Gemessen an den weltweiten Verkaufszahlen ist Tesla Inc. aktuell der führende Hersteller von Elektrofahrzeugen. Obwohl andere Hersteller wie Volkswagen, BMW, Hyundai und die Allianz aus Renault, Nissan und Mitsubishi ihre Marktanteile wacker erstreiten ist "der Tesla" für viele ein Synonym für das Elektrofahrzeug.

Tesla-Chef Elon Musk inspiriert das zu großen Plänen: Bis zum Jahr 2030 strebt er für sein Unternehmen die Produktion von 20 Millionen Neuwagen an – jährlich! Darunter ein preiswertes Modell für "nur" 25.000 USD, aber auch SUVs wie den "Cybertruck" und (mittelfristig) den autonom fahrenden LKW "Semi". Klar, dass sich angesichts einer solchen Hausnummer schnell die Frage nach den Materialien stellt, die zum Bau der sich bis dahin aufbauenden Fahrzeugflotte benötigt werden.

Anlässlich des firmeninternen "Battery Day" im vergangenen September brachte Musk denn auch das Thema Bergbau aufs Tapet. Das Material, das dem Visionär dabei am meisten am Herzen lag, war Nickel.

Nickel für den Tesla

Musk hatte sich im Rahmen einer Telefonkonferenz mit Investoren an die Nickelproduzenten der Welt gewandt und dabei nebenbei angeregt, man möge die Produktion von Nickel erhöhen – und zwar sofort. Nickel-Produzenten sollten nicht erst einen Zeitpunkt abwarten, an dem die Preisentwicklung die Förderung des Materials wieder rentabler und attraktiver mache. (Der Preis für eine Tonne Nickel liegt aktuell bei ungefähr 17.790 USD und steigt seit einiger Zeit).

Er verhieß dabei den potenziellen Nickel-Zulieferern den Abschluss langfristiger Verträge für einen effizienten und umweltbewussten Nickel-Abbau. Was daran so diskrepant ist, wird weiter unten noch Thema sein.

Ein Feedback der Nickelbranche zu diesem Aufruf steht jedenfalls noch aus. Aus Produzentensicht ist die Aussicht, womöglich niedrige Preise durch eine größere Menge auffangen zu müssen, nicht wirklich motivierend. Trotzdem ist Musk offenbar zuversichtlich, dass für seine mittelfristige Produktionsstrategie schon genug Nickel aufzutreiben sein wird.

Die "Zutaten" für ein Elektromobil

Auch hinsichtlich anderer zentraler Rohstoffe rund um das Elektroauto zeigte sich am "Battery Day", dass die führenden Köpfe bei Tesla teils eigenwillige Vorstellungen über den Status Quo, die Versorgungslage und die Möglichkeiten des aktuellen Bergbau-Business haben. Das betrifft zum Beispiel die Substituierbarkeit von Graphit und Kobalt durch andere Rohstoffe oder die Details zum Abbau und den verfügbaren Mengen von Lithium

Das Portal Mining.com, das kürzlich in spitzem Ton über all das berichtete, hat dies zum Anlass genommen um auszurechnen, was eigentlich alles an Bodenschätzen in einem Tesla steckt – und welche Dimensionen der Bedarf in den kommenden Jahren annehmen würde. Wohlgemerkt: Es geht in diesem Kontext nur um das amerikanische Elektroauto. Andere Hersteller rund um den Globus haben natürlich ebenso einen grundsätzlich nur quantitativ abweichenden Bedarf an Schlüsselrohstoffen.

Schwindelerregende Hochrechnungen

Als Berechnungsgrundlage dienten Daten, die von Adamas Intelligence erhoben wurden. Das Unternehmen aus Toronto bietet seinen Kunden unabhängige Forschungs- und Beratungsdienste mit datengestützten Einblicken, Analysen und Voraussichten rund um die Themen kritische Metalle und Mineralien. Der aktuelle Bedarf der Tesla-Werke, die aktuell 500.000 Fahrzeuge jährlich fertigen, wurde auf die geplanten 20 Millionen hochgerechnet. Dabei kamen erstaunliche Werte ans Licht.

Woher soll all das Nickel kommen?

In einem Tesla sind etwa 45 Kilogramm Nickel verbaut, vorausgesetzt die Annahme, dass bis 2030 20 Prozent der Tesla-Neuwagen mit Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator (einer sogenannten LEP-Batterie) ausgestattet sind. Alternativ würde der Nickelverbrauch etwas ansteigen und zugleich der Bedarf an Kobalt sinken, wenn Tesla (so wie die Fachwelt es erwartet) auf die in China entwickelte neuartige NCMA-Technik umsteigt. Dabei handelt es sich um Speicherzellen aus Nickel, Kobalt, Mangan und Aluminium.

Pro Fahrzeug genommen klingt das übersichtlich, aber bei einer angenommenen Menge von 20 Millionen Fahrzeugen würde Tesla über 30 Prozent der gesamten weltweiten Nickelproduktion des Jahres 2019 benötigen. Das entspräche der Gesamtproduktion der sechs größten Anbieter (Norilsk (Russland), Vale (Kanada), Jinchuan (China), Sumitomo (Japan), Glencore (Schweiz), BHP (Australien-Großbritannien)) und diverser kleinerer Produzenten.

Alternativ würden 12 bis 23 Minen von den Dimensionen der Ambatovy-Mine auf Madagaskar (der weltweit größten Nickel produzierenden Mine der Welt) benötigt, abhängig von dem, was sich aus dem Boden herausholen ließe und wie präzise sich das Material ohne beständige Anpassung und Konfigurierung des Abbaus fördern ließe.

Tesla müsste also zur Deckung des Nickelbedarfs Exklusivverträge mit den Top-10-Produzenten schließen und das dabei auch den Großteil der 18,5 Millionen nassen metrischen Tonnen (wet tonnes) Erz des führenden asiatischen Produzenten, "Nickel Asia" von den Philippinen abnehmen. Das entspräche dessen jährlichen Exporten – die die chinesischen Hersteller von Nickel-Roheisen und Edelstahl sicherlich nicht ohne Weiteres aufgeben werden. Denn auch der Rohstoffmarkt im Reich der Mitte fragt den Rohstoff (nicht nur für die Elektromobilität) nach.

Ein weiterer möglicher Lieferant bleibt Indonesien (nach Fördermengen gewichtet der Top-Erzeuger mit beinahe doppeltem Output noch vor den Philippinen), wo zur Produktion Hochdruck-Säureauslaugungsprojekte (HPAL, High Pressure Acid Leach) mit Tiefsee-Tailings-Platzierung (DSTP, deep-sea tailings placement) entwickelt werden. ("Tailing" bezeichnet im Tiefseebergbau rückgeleitetes "Transportwasser", das zur Verteilung von Schadstoffen im Meer beiträgt).

Ganz abgesehen von der Frage nach dem "Woher?" bleibt zudem die Herausforderung der Umwandlung von 0,9-Prozent-Nickelerz in Batteriematerial in kostengünstiger und effizienter Weise und bei hohem Volumen.

So wie es derzeit aussieht, führt wohl kein Weg daran vorbei, dass solche Projekte bedeutende Versorgungsquellen in der Lieferkette für Batterien werden. Umweltfreundlich – wie ursprünglich von Musk gefordert – sind diese Projekte auf jeden Fall nicht. Und Alternativen, zumal in der anvisierten Größenordnung, sind nicht in Sicht.

Weitere Rohstoff-Dimensionen

Was am Beispiel des Nickel-Mengenbedarfs schon grotesk bemessen erscheint, setzt sich fort, wirft man einen Blick auf sonstige elementare Bestandteile im Tesla. Der Bedarf an Kobalt zum Beispiel würde laut Planung für 2030 gleich die Hälfte der heutigen weltweiten Produktion verschlingen. Die Produktion von Graphitanoden in der entsprechenden Menge würde mit 94 Prozent der aktuellen Produktion an Naturgraphit zu Buche schlagen. Immerhin: Was das Graphit-Business betrifft, besteht derzeit ein gewisses Steigerungspotenzial. Explorer wie Lomiko Metals Inc. (TSX-V: LMR, FSE: DH8C, WKN: A2DJKB; ISIN: CA54163Q409) aus Kanada sind dabei, vielversprechende Projekte zu explorieren.

Interessant wird die Rechnung auch beim Lithium: Der weltweite Output 2020 lag bei 77.000 Tonnen. Der jährliche Bedarf von Tesla läge angesichts der 20-Millionen-Stückzahl bei 127.000 Tonnen. Auch der Lithium-Boom, der sich derzeit im Clayton Valley in der Nähe der Tesla-Gigafactory in Nevada anbahnt, wird auf Dauer diese gigantische Nachfrage nicht decken können.

Seltene Erden werden rar

In gut 75 Prozent der Motorenmodelle bei Tesla sind Permanentmagnete verbaut. Wird dieses Verhältnis beibehalten, benötigt Tesla bis 2030 jährlich 40 Prozent aller Magnetmaterialien, die aus "seltenen Erden" gewonnen werden. Gemeint sind magnetische Seltenerdoxide ("MagREO", das sind im Einzelnen Neodym, Praseodym, Dysprosium und Terbium). 90 Prozent der Produktion von seltenen Erden spielt sich in China ab, womit sich (abgesehen von der bezeichnenden geringen Verfügbarkeit) noch ein weiteres Problem auftut, das man gerade in den USA eigentlich zu verhindern versucht: Die Importabhängigkeit von China.

Fazit: Wachstumsvisionen gegen Materialreserven

So zukunftsgewandt und optimistisch die mittelfristigen Ziele aus dem Hause Tesla auch anmuten, der realistische Blick auf die schieren Materialmengen dürfte die Grenzen des Machbaren markieren. Spannend bleibt, ob man bei Tesla (und den Mitbewerbern) angesichts dessen probate Methoden finden wird, Teile des Materials einzusparen oder durch andere Rohstoffe zu ersetzen (hier sind die Forscher gefragt) beziehungsweise alternative Quellen (wie Recyclingrohstoffe) zu etablieren. Oder sollte es dazu kommen, dass die Produzenten von Nickel (und anderen Bodenschätzen) dem Weckruf folgen und im verbleibenden Jahrzehnt ihre Produktion (und Produktionsmethoden) in exorbitanter Weise steigern – so entsprechende Rohstoffreserven entdeckt werden?

Fest steht: Die Weiterentwicklung der Elektromobilität läuft auf eine spannende Zukunft hinaus.

Quellen: