Deutsche Batterieproduktion Forschungsfertigung Batteriezelle entsteht in Münster

Das Bundesforschungsministerium unterstützt die Entwicklung neuer Batterien.
Das Bundesforschungsministerium unterstützt die Entwicklung neuer Batterien.

Um den Wirtschaftsstandort Deutschland nachhaltig auf Erfolgskurs zu führen, hat ein Fraunhofer-Team das Konzept Forschungsfertigung Batteriezelle entwickelt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat nun über den künftigen Standort entschieden – Münster in Nordrhein-Westfalen.

Weltweit steigt die Nachfrage nach Batterien für die Elektromobilität. Doch bislang stammen die meisten Batterien aus Asien – während in Deutschland noch keine Batteriezelle produziert wurde. Deutschland muss daher seine Kapazitäten vergrößern – die Voraussetzungen sind gut: Eine starke Autoindustrie, qualifizierte Arbeitskräfte und gute Forschungsarbeit.

Nun ist es erforderlich, Forschung und Produktion zusammenzubringen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat daher Ende 2018 beschlossen, die Förderung der Batterieforschung neu auszurichten – durch das Dachkonzept »Forschungsfabrik Batterie«. Es vereint die bisherigen Fördermaßnahmen und -programme zur Batterieforschung und baut auf den bestehenden Kompetenzen auf. In nachfolgenden drei Modulen wird die Förderung gebündelt, neu ausgerichtet und aufeinander abgestimmt:

Material

Mit der Initiative »Excellent Battery« unterstützt das BMBF seit 2012 Forschungsstandorte, die neue Materialkonzepte entwickeln und erproben. Die Initiative wird in zwei Phasen mit etwa 40 Millionen Euro finanziert.

Festkörper-Batterien werden aktuell als viel versprechende Weiterentwicklung von etablierten Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen Elektrolyten gesehen. Der Forschungscluster »FestBatt« soll die wissenschaftliche Basis für eine Etablierung von Festkörperbatterien in Deutschland legen. Das BMBF fördert die Partner des Clusters mit rund 16 Millionen Euro.

 

Zelle und Prozesse

Jeder einzelne Prozessschritt hat Einfluss auf Leistungsfähigkeit, Qualität und Kosten von Batteriezellen. Um die Zusammenhänge wissenschaftlich aufzuklären und für die Industrie in Deutschland zugänglich zu machen, wurde in 2016 »ProZell« durch das Bundesforschungsministerium initiiert, der Kompetenzcluster zur Batteriezellproduktion. Im Forschungscluster werden die Kompetenzen von 22 Forschungseinrichtungen und die an unterschiedlichen Standorten vorhandenen Forschungsanlagen und -infrastrukturen zur Batteriezellfertigung zusammengeführt. Das BMBF unterstützt »ProZell« mit rund 16 Millionen Euro.

In der Forschungsproduktionslinie am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Ulm werden Material- und Zellkonzepte im Labor im Hinblick auf ihre Eignung für die Massenproduktion getestet und validiert.

Batteriezellfertigung

Aussichtsreiche Batterien, die die ersten Tests am ZSW bestanden haben, werden im nächsten Schritt in der neu zu errichtenden »Forschungsfertigung Batteriezelle« in einem massentauglichen Maßstab prozessiert und untersucht. Voraussetzung hierfür ist eine Verpflichtung durch die Industrie, die Arbeiten (bei erfolgreichem Verlauf) weiterzuführen und umzusetzen.

Die Forschungsfertigung Batteriezelle ist das neue Element des Konzepts. Sie wird im nordrhein-westfälischen Münster am MEET (Münster Electrochemical Energy Technology der Universität Münster) aufgebaut und soll Mitte 2022 den Betrieb aufnehmen. Aufbau und Betrieb erfolgen durch die Fraunhofer-Gesellschaft als Trägereinrichtung. Ziel ist es, den Transfer von neuen Batteriekonzepten und Produktionsverfahren in die Praxis zu beschleunigen. Zudem haben Unternehmen die Möglichkeit, ihre Batteriekonzepte auf Massenfertigungstauglichkeit zu prüfen.