Lieferketten für Kobalt anfälliger als angenommen

Eine internationale Studie macht sichtbar, wie Störungen in Abbau, Raffination und Handel von Kobalt weltweite Kaskaden in der Batterieindustrie auslösen können.

Der für Lithium-Ionen-Batterien zentrale Rohstoff Kobalt ist stärker von systemischen Lieferkettenrisiken bedroht als bisher angenommen. Eine neue Studie internationaler Forschender zeigt, dass Störungen in einzelnen Ländern oder Produktionsstufen kaskadenartig das gesamte globale Versorgungssystem destabilisieren können. Besonders kritisch sind demnach nicht nur Minen, sondern vor allem Raffinerien und nachgelagerte Verarbeitungsschritte, in denen sich Risiken bündeln und vervielfachen.

Die Analyse basiert auf einer Verknüpfung von Materialflussdaten mit einem mehrstufigen Modell zur Ausbreitung von Schocks. Anders als bislang übliche Bewertungen, die Länder oder Handelsströme isoliert betrachten, bildet der Ansatz die Verflechtungen entlang des gesamten Lebenszyklus ab – von der Förderung über Raffination und Herstellung bis hin zu Nutzung und Recycling.

Risiken entlang des gesamten Lebenszyklus

Durchgeführt wurde die im Fachjournal Environmental Science and Ecotechnology veröffentlichte Arbeit von Wissenschaftlern unter anderem der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Peking-Universität und der Universität Süddänemark. Ausgewertet wurden globale Kobaltflüsse zwischen 1998 und 2019. Dabei modellierte das Team ein multilagiges Netzwerk mit 230 Ländern und sechs Produktionsstufen.

Die Simulationen zeigen, dass Störungen sowohl horizontal zwischen Ländern als auch vertikal zwischen Prozessstufen weitergegeben werden. Während Förderausfälle in stark konzentrierten Abbauregionen häufige Auslöser sind, entfalten sie ihre größte Wirkung an sogenannten Brückenpunkten wie Raffinerien und der Batteriematerial-Herstellung. Dort treffen viele Lieferströme zusammen, sodass selbst begrenzte Ausfälle überproportionale Folgen haben können.

Verborgene Abhängigkeiten verstärken Schocks

Laut der Studie ist das Netz möglicher Kaskadeneffekte rund viermal dichter als das eigentliche Handelsnetz, was auf "weitreichende versteckte Wechselbeziehungen" hindeute. Länder wie China und die USA weisen eine besonders hohe systemische Fragilität auf, da von dort ausgehende Störungen weite Teile der globalen Wertschöpfung erfassen können. Gleichzeitig gelten kleinere Produzenten als besonders anfällig für zufällige Schocks, weil sie stark von einzelnen Handels- oder Verarbeitungspfaden abhängen.

Insgesamt habe das Risiko in der weltweiten Kobaltversorgung in den vergangenen zwei Jahrzehnten zugenommen, heißt es in der Arbeit. Treiber seien die wachsende Nachfrage durch Elektromobilität und Energiespeicher sowie eine zunehmende Konzentration auf wenige Förder- und Verarbeitungsstandorte.

Folgen für Materialstrategien der Energiewende

Die Autoren beschreiben die Lieferkette als "robust und doch zerbrechlich": Sie verkrafte viele kleine Störungen, reagiere aber empfindlich auf gezielte Ausfälle an kritischen Knotenpunkten. Nationale Maßnahmen wie Vorratshaltung oder Rückverlagerung von Produktion könnten zwar lokale Risiken senken, jedoch neue Verwundbarkeiten an anderer Stelle erzeugen.

Für die Werkstoff- und Batterieindustrie ergeben sich daraus laut Studie klare Handlungsfelder. Erforderlich seien koordinierte Strategien, die nicht nur den Bergbau, sondern vor allem Raffination, Materialaufbereitung und Recycling einbeziehen. Nur ein solches, stufenübergreifendes Management könne verhindern, dass Engpässe bei Kobalt die Versorgung mit Batteriematerialien und damit den Übergang zu einer klimafreundlichen Energieversorgung gefährden.