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Warum Elektroautos nicht so umweltfreundlich sind, wie man denkt
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REUTERS/David Gray

Warum Elektroautos nicht so umweltfreundlich sind, wie man denkt

Elektroautos werden in den kommenden Jahren ihre fossilienfressenden Cousins ersetzen, während Europa nach Wegen zur Bekämpfung des Klimawandels sucht.

Aber obwohl diese neuen Fahrzeuge keine direkten CO2-Emissionen verursachen - sind sie wirklich so gut für die Umwelt, wie wir denken?

Vieles hängt davon ab, ob der von den Autos genutzte Strom aus erneuerbaren Quellen oder einem Kohlekraftwerk stammt.

Es gibt auch ökologische Fragezeichen bei den in Elektroautos verwendeten Komponenten, einschließlich der Batterie und der Verwendung von Seltenerdmetallen.

Ein solches Seltenerdmetall ist Neodym, das zur Herstellung sehr starker Magnete in allen Arten von Elektromotoren verwendet wird.

Die Gewinnung solcher Elemente führt zu einer Thoriumkontamination - ein radioaktives Element, das in den Metallen vorkommt und die Umwelt negativ beeinflussen kann.

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Mountain Pass, die größte Seltenerdmine der USA, liegt in der Nähe des Nationalparks Mojave National Preserve in Kalifornien.

Zwischen 1965 und 1995 war sie der weltweit führende Anbieter von Seltenerdelementen. Die Gewinnung der Metalle war jedoch für die kalifornische Wildnis teuer. Eine Bundesuntersuchung in den 90er Jahren ergab, dass etwa 2.300 Liter radioaktives und anderes gefährliches Abwasser in den Wüstenboden eingeleitet worden waren.

Das als verantwortlich erachtete Unternehmen zahlte eine Geldstrafe von 1,3 Mio. €. Dennoch erhielt sie eine weitere 30-jährige Genehmigung für die Gewinnung von Seltenen Erden in der Region Kalifornien.

Blick auf die Mountain Pass Mine in Kalifornien am 4. August 2019EU/Copernicus Sentinel

Aber die Umweltgefahren und die Verschmutzung der natürlichen Ressourcen haben das Wachstum von Seltenerdminen in den USA gestoppt.

Das ist in anderen Teilen der Welt nicht der Fall. Insbesondere in China - dort werden 70 Prozent der weltweiten Seltenen Erden produziert.

Ende der 1980er Jahre entwickelte China schnell eine Mine in Bayan Obo, die über riesige Niobvorkommen verfügt. Rund 700 Kilometer von Peking entfernt, ist es die weltweit größte Reserve an Seltenerdmetallen.

Nach Angaben der Chinese Society of Rare Earths (CSRE) werden für jede Tonne extrahierter Seltener Erden zwischen 9.600 und 12.000 Kubikmeter Abfall in Form von Gas mit konzentriertem Staub, Flusssäure, Schwefeldioxid und Schwefelsäure ausgestoßen.

Zusätzlich fallen rund 75 Kubikmeter saures Abwasser und eine Tonne radioaktiver Abfälle an.

Obwohl wenig Forschung über die direkten Auswirkungen auf die Bevölkerung von Bayan Obo durchgeführt wurde, ergab eine Studie des Beijing Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research aus dem Jahr 2015, dass die Bevölkerung sehr anfällig gegenüber dem Staub der Metalle ist. Das Ausmaß der Aushebungen, die die Bevölkerung umgeben, ist von Satelliten im Weltraum aus sichtbar.

Seltene Erden und die grüne Revolution

Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Gerät, mit dem Sie diesen Artikel lesen, mit Elementen aus der chinesischen Mine hergestellt wurde.

Die Nutzung Seltener Erden in der digitalen Gesellschaft hat einen solchen Höhepunkt erreicht, dass es heute sehr schwierig ist, auf sie zu verzichten. Eines der Elemente ist für unsere Technologie besonders wichtig: Neodym, das für Elektromotoren verwendet wird.

Blick vom Sentinel-Satelliten auf die Bayan Obo-Mine, 16. August 2019Copernicus Sentinel

"Durch die Elektrifizierung von Gesellschaften gibt es eine viel stärkere Nutzung von Neodym", sagte Jorge Morales de Labra, Wirtschaftsingenieur und Unternehmer im Elektrobereich, Euronews.

"Können wir ohne Neodym leben? Das bezweifle ich. Es ist das beste Element, das wir kennen, um Magnete herzustellen, und ich glaube nicht, dass wir etwas Besseres als Neodym finden werden. Wir müssen uns jedoch der hohen Kontaminationsrate bewusst sein, die durch die Extraktion entsteht", sagte er.

Seltene Erden sind nicht nur für Hightech-Produkte, sondern auch für erneuerbare Technologien unverzichtbar, erklärte Juan Diego Rodríguez-Blanco, Professor für Nanomineralogie am Trinity College Dublin.

Dank der zunehmenden Nutzung von elektrischer Energie haben die Produzenten von Seltenen Erden mit der "Grünen Revolution" eine neue Marktlücke gefunden.

Elektroautos und Windkraftanlagen benötigen für ihre Nutzung Seltene Erden - und stehen damit im Gegensatz zum "schmutzigen" Verfahren, bei dem sie extrahiert werden.

Wie Morales de Labra sagte, haben jedoch alle menschlichen Aktivitäten eine gewisse Auswirkung auf die Umwelt.

Ein Arbeiter in einer Seltenerdmine in Nancheng, China

Laurentino Gutiérrez, ein Autoingenieur, erklärte, dass Elektroautos zwei Arten von Motoren verwenden. Einerseits benötigen sie einen Synchronmotor, der mit Seltenen Erden oder Elektromagneten arbeitet.

"Sie sind sehr effizient, aber teurer. Wenn du viel Pferdestärke willst, ist es kompliziert, sie mit diesen Elementen zu bekommen", sagte er.

Gutiérrez sagte, der einzige Autohersteller, der Autos mit Synchronmotor, aber ohne Seltene Erden herstellt, ist Renault, weil er stattdessen Elektromagnete verwendet. "Sie haben nur zwischen 90 und 110 PS, aber sie sind ökologischer", sagte er.

Auf der anderen Seite sind die Induktionsmotoren, die keine Seltenen Erden benötigen. Sie werden hauptsächlich von Tesla verwendet, obwohl sie in ihrem letzten Modell die Edelmetalle verwendet haben.

Wird Verschmutzung von den Städten auf das Land exportiert?

Eines der Hauptziele von Elektroautos ist die Verbesserung der Luftqualität, die die Bürger atmen. Vor allem in Gebieten mit hoher Dichte, die durch Benzin- und Dieselfahrzeuge überlastet sind.

Aber während Elektroautos nicht direkt CO2-Emissionen verursachen, tut dies ihre Herstellung.

"Die Herstellung eines Elektroautos verursacht die gleichen CO2-Emissionen wie die Herstellung von zwei Kraftstoffautos", sagte Gutiérrez. Nach seinen Worten wird ein Elektroauto nach den ersten 30.000 bis 40.000 Kilometern umweltfreundlicher.

"Obwohl die globalen Emissionen in beiden Fällen gleich sind, hat man in einem Fall alle Emissionen in einer Fabrik viele Kilometer von der Stadt entfernt und in dem anderen Fall sind die Emissionen in der Stadt, wo die Menschen atmen und die Emissionen einen echten Einfluss auf die Gesundheit haben", sagte er.

Die spanische Stadt, die den Seltenen Erden den Rücken kehrte

Die Bevölkerung von Campo de Montiel, einer Region der spanischen Provinz Ciudad Real, wollte ihre natürlichen Ressourcen nicht opfern, um das "Gold des 21. Jahrhunderts" zu erhalten. Dieses Gebiet verfügt über eine Monazitablagerung, ein seltenes Erdphosphat, das geringe Mengen an radioaktivem Thorium und Uran enthält.

Quantum Minería hatte eine Nutzungserlaubnis beantragt, um eine Tagebaumine in der Region zu eröffnen, die über eine einzigartige und geschützte einheimische Fauna verfügt: den Iberischen Luchs und den Kaiseradler, beides bedrohte Arten.

REUTERS

Aber dank der massiven lokalen Proteste gegen die Mine und einem technischen Bericht, der negative Umweltauswirkungen nachwies, wurde das Projekt gestoppt.

"Das ist experimenteller Abbau. Es gibt in Europa kaum Erfahrungen mit Seltenen Erden. Der Bergbau ist notwendig, aber er kann nirgendwo durchgeführt werden", sagte Luis Manuel Ginés, Präsident des Verbandes der Anti-Rar-Erdminen Campo de Montiel, Sí a la Tierra Viva.

Rodríguez-Blanco stellte fest, dass es schwierig ist, die langfristigen Auswirkungen der Gewinnung Seltener Erden zu kennen, aber sie könnten für die Grundwasserleiter in der Region gefährlich sein und Tiere und Menschen betreffen.

Ein Blick in die Zukunft

Seltene Erden scheinen notwendig zu bleiben. Aber selbst, wenn sie die Möglichkeit geben, Autos von umweltschädlichen fossilen Brennstoffen zu befreien, könnte dadurch Druck auf eine andere endliche Ressource ausgeübt werden.

"Dies wird wahrscheinlich zu einem Mangel an einigen spezifischen Seltenen (weniger häufigen) Erden innerhalb von ein bis zwei Jahrzehnten und zu Seltenerdminen an Orten wie zum Beispiel Grönland führen", sagte Rodríguez-Blanco.

Der Experte wies jedoch darauf hin, dass saubere Extraktionsmethoden entwickelt werden, die keine schweren Umweltschäden verursachen. Dazu gehört das Recycling oder die Kontrolle der Ableitung von Säuren, die bei der Extraktion verwendet werden, durch andere Produkte, die diese neutralisieren oder das entstehende C02 wiederverwenden.