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Nachwachsender Rohstoff

Elektroauto-Batterien aus Holz herstellen

20. Juni 2022, 9:11 Uhr | Irina Hübner

Anodenmaterial aus dem Wald: Mit Lignin ist das denkbar.

Lässt sich graphitischer Kohlenstoff in Batterien durch ein nachhaltigeres Material ersetzen? Eine Möglichkeit stellt Lignin dar, ein Hauptbestandteil von Bäumen, der sich als Nebenprodukt der Zellstoffherstellung gewinnen lässt.

Nachhaltigkeit wird für die Automobilindustrie in Europa zu einer Top-Priorität. Mehr als die Hälfte des CO2-Fußabdrucks bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen stammt von der Batterie. Der Graphit in den Anoden ist der zweitgrößte Verursacher der CO2 -Emissionen der Batteriezellenkomponenten. Alternative Anodenmaterialien mit geringem Kohlenstoffausstoß können Abhilfe schaffen: Lignin-basierte Anoden haben das Potenzial, dank des nachwachsenden Rohstoffs Holz eine neutrale oder gar negative CO2-Emissionslösung für Batteriehersteller zu sein.

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Von Bäumen bis zu Batterien

Sämtliche der in Batterien verwendeten Rohstoffe müssen derzeit importiert werden – eine große Herausforderung für Europa. Die benötigten Rohstoffe werfen Fragen auf, sowohl aus Wettbewerbs-, Umwelt-, und Nachhaltigkeits-Sicht als auch wegen geopolitischer Aspekte.

Eine der Schlüsselkomponenten in Batterien ist die Anode. Es wird geschätzt, dass im Jahr 2030 der durchschnittliche Anodenverbrauch pro Elektroauto 50 bis 80 kg beträgt. Europa ist hierbei aktuell vollständig von der Versorgung mit Graphitkohlenstoff auf fossiler Basis aus Asien abhängig. Kohlenstoff wird in den Anoden der Batterie benötigt, um die Lithium-Ionen während der Lade- und Entladephase aufzunehmen.

Aktive Anodenmaterialien auf Lignin-Basis

»Stora Enso kann aktive Anodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien liefern, die auf nachwachsendem Lignin aus Bäumen basieren. Die Verwendung von Lignin erhöht die Anzahl der geernteten Bäume nicht, sondern generiert einen zusätzlichen Mehrwert aus ihnen. Lignode von Stora Enso bietet eine nachhaltige, kostengünstige, leistungsstarke und lokale Lieferkettenlösung für Anodenmaterialien in Europa«, erklärt Lauri Lehtonen, Head of Lignode Business bei Stora Enso.

Nachhaltig gewonnener Rohstoff aus europäischen Wäldern

Bäume bestehen zu 20 bis 30 % aus Lignin, das als Bindemittel fungiert und dem Holz seine Steifigkeit und Fäulnisbeständigkeit verleiht. Es ist eine der größten erneuerbaren Kohlenstoffquellen überhaupt. Als Nebenstrom in der Zellstoffproduktion wird Lignin traditionell zur Energiegewinnung verbrannt.

Heute gewinnt Stora Enso in seiner Zellstofffabrik Sunila in Finnland Lignin, um es in Hartkohlenstoff für Batterien umzuwandeln. Die Bäume, die zur Gewinnung dieses Lignins verwendet werden, stammen aus zertifizierten Wäldern in Skandinavien und im Baltikum.

Skalierung und Kommerzialisierung

Die Fabrik Sunila in Finnland ist der größte Kraftligninproduzent der Welt. Seit 2015 wird hier Lignin gewonnen und 2021 nahm die Pilotanlage für Lignode am selben Werksstandort ihren Betrieb auf. Stora Enso führt derzeit eine Machbarkeitsstudie zur Bewertung des ersten Industriestandorts für die lokale Versorgung mit fossilfreiem Hartkohlenstoff in Europa durch. Um den schnell wachsenden Markt für Anodenmaterialien zu bedienen, erkundet Stora Enso strategische Partnerschaften, um die Skalierung und Kommerzialisierung von Lignode zu beschleunigen und die Reduktion der globalen Abhängigkeiten der europäischen Batterielieferkette voranzutreiben.

Stora Enso wird vom 28. bis 30. Juni auf der Battery Show Europe in Stuttgart vertreten sein.