Ziel dieser Arbeit ist die Bestimmung der zukünftigen Verfügbarkeit von Lithium in Bezug auf die weltweite Entwicklung der Elektromobilität.
Hervorgehend aus dem steigenden Hunger industrialisierter und zunehmend aufstrebender Staaten im asiatisch-amerikanischen Raum nach Rohöl als auch dem davon beflügelten Klimawandel sorgen energie- und klimapolitische Zielsetzungen weltweit für die schrittweise Verbreitung von Elektromobilität. Durch den konstruktiven Austausch des Kraftstofftanks konventioneller Antriebe mit der Traktionsbatterie in Elektrofahrzeugen ändert sich für Automobilhersteller sowie spezialisierte Batterieproduzenten beschaffungsseitig der Rohstoffbedarf. Das Alkalimetall Lithium wird für die Funktion der mittelfristig als Industriestandard gehandelten Lithium-Ionen-Batterie dringend benötigt.
Die Aufgabe der Arbeit besteht vor dem Hintergrund der Verbreitung von Elektromobilität in der Überprüfung der zukünftigen Verfügbarkeit Lithiums unter Zuhilfenahme einer geeigneten Messmethodik. Um die Rohstoffverfügbarkeit von Lithium im Rahmen der Arbeit wissenschaftlich bewerten zu können, werden zunächst ausgewählte Studien untersucht, die die Rohstoffkritikalität verschiedener Rohstoffe für Länder oder Wirtschaftszweige bewerten.
Nach Vergleich dreier ausgewählter Studien wird geschlussfolgert, dass eine Trennung der Verfügbarkeitsanalyse in eine geologische und eine sozioökonomische Komponente unterteilt wird. Beide Komponenten wiederrum bestehen aus verschiedenen Kriterien, die mithilfe geeigneter Indikatoren gemessen und bewertet werden.
Die Analyse der geologischen Verfügbarkeit hat gezeigt, dass abhängig vom gewählten Szenario zur Verbreitung der Elektromobilität alleine der Bedarf des Verwendungsbereichs Batterien sowohl beim Vergleich mit dem voraussichtlichen Lithium-Produktionsvolumen bis 2025 als auch den weltweit vorhandenen Reserven bis 2050 eine kritische Größe erreichen kann.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Ausgangslage und Motivation
- Zielsetzung
- Aufbau der Arbeit
- Theoretische Grundlagen zur Elektromobilität
- Elektrifizierte Antriebskonzepte im Fokus der Arbeit
- Schlüsseltechnologie Lithium-Ionen-Batterie
- Entwicklung der Messmethodik von Rohstoffkritikalität
- Fortschritt-Treiber der Rohstoffabhängigkeit
- Konzeptionelle Ansätze zur Messung von Rohstoffkritikalität
- Studie mit Kritikalitätsindex
- Studie mit Kritikalitätsmatrix
- Studie mit Berechnung des zukünftigen Angebots und Bedarfs
- Operationalisierung der Messmethodik von Rohstoffkritikalität
- Analyse der Kritikalität von Lithium
- Einführung
- Analyse der geologischen Verfügbarkeit
- Bestimmung des Lithium-Angebots
- Bestimmung des Lithium-Bedarfs mit G.8
- Synthese der Angebots- und Bedarfsentwicklung
- Analyse der sozioökonomischen Verfügbarkeit
- Länderkonzentration
- Unternehmenskonzentration
- Politische Stabilität in den Förderländern
- Recycling
- Substituierbarkeit
- Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Masterarbeit untersucht die beschaffungsseitigen Risiken, die mit der Elektrifizierung des Antriebsstranges verbunden sind, am Beispiel der Rohstoffverfügbarkeit von Lithium. Die Arbeit analysiert die Kritikalität des Lithiums für die Elektromobilität unter Berücksichtigung der geologischen und sozioökonomischen Verfügbarkeit. Sie zielt darauf ab, die Herausforderungen und Chancen der Elektrifizierung hinsichtlich der Rohstoffversorgung zu beleuchten und Handlungsempfehlungen für die zukünftige Rohstoffbeschaffung zu entwickeln.
- Kritikalität von Rohstoffen für die Elektromobilität
- Geologische Verfügbarkeit von Lithium
- Sozioökonomische Verfügbarkeit von Lithium
- Herausforderungen und Chancen der Elektrifizierung hinsichtlich der Rohstoffversorgung
- Handlungsempfehlungen für die zukünftige Rohstoffbeschaffung
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Dieses Kapitel stellt die Ausgangslage und Motivation für die Arbeit dar und erläutert die Bedeutung der Elektrifizierung des Antriebsstranges im Kontext der Rohstoffverfügbarkeit.
- Theoretische Grundlagen zur Elektromobilität: Dieses Kapitel beleuchtet die elektrifizierten Antriebskonzepte, die im Fokus der Arbeit stehen, und analysiert die Rolle der Lithium-Ionen-Batterie als Schlüsseltechnologie für die Elektromobilität.
- Entwicklung der Messmethodik von Rohstoffkritikalität: Dieses Kapitel präsentiert die verschiedenen Ansätze zur Messung von Rohstoffkritikalität, beleuchtet die Fortschrittstreiber der Rohstoffabhängigkeit und erläutert die Operationalisierung der gewählten Messmethodik.
- Analyse der Kritikalität von Lithium: Dieses Kapitel untersucht die Kritikalität von Lithium für die Elektromobilität. Es analysiert die geologischen Verfügbarkeit von Lithium anhand der Ressourcen und Reserven sowie des Produktionsvolumens, analysiert den Bedarf an Lithium und prognostiziert die zukünftige Entwicklung von Angebot und Nachfrage. Zusätzlich werden die sozioökonomischen Faktoren, die die Verfügbarkeit von Lithium beeinflussen, wie Länderkonzentration, Unternehmenskonzentration, politische Stabilität, Recycling und Substituierbarkeit, detailliert beleuchtet.
Schlüsselwörter
Die Masterarbeit fokussiert auf die Themen Elektrifizierung des Antriebsstranges, Rohstoffverfügbarkeit, Rohstoffkritikalität, Lithium, Lithium-Ionen-Batterien, Geologische Verfügbarkeit, Sozioökonomische Verfügbarkeit, Länderkonzentration, Unternehmenskonzentration, Politische Stabilität, Recycling, Substituierbarkeit, Handlungsempfehlungen, und Zukunftsentwicklung.
- Arbeit zitieren
- Julian Barthel (Autor:in), 2017, Rohstoffverfügbarkeit. Beschaffungsseitige Risiken der Elektrifizierung des Antriebsstranges, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/372028
