Lithium-Ionen-Zellen Den Asiaten auf den Fersen

Aufholjagd bei den Lithium-Ionen-Zellen mit Gigafactories und Großproduktion soll assiatische Abhängigkeit vermindert werden.

Nach langer Dominanz von Japan, Südkorea und China bei den Zellen setzen deutsche Firmen jetzt zur großen Aufholjagd an. Mehrere Gigafactories sind in Planung, in absehbarer Zeit soll die Großproduktion anlaufen. Damit könnte sich die Abhängigkeit vom Import spürbar vermindern.

Endlich kommt Bewegung in die Batterieszene. Bisher herrschte in Deutschland bezüglich einer Großinvestition in eine Zellfertigung große Vorsicht. Die Devise lautete: Ja kein Risiko eingehen – absichern bis zum Äußersten. Die Vorbereitungen für einen Einstieg in eine hiesige Zellfertigung haben sich deshalb endlos lange hingezogen.

Aber eine eigene Zellfertigung ist das letzte noch fehlende Glied in der ansonsten schon sehr gut geschlossenen Wertschöpfungskette. Forschung, Rohstoffbeschaffung, Systemtechnik und Anwendungen sind seit Langem gut vertreten. Klein in die Zellfertigung einzusteigen, hätte keinen Sinn. Um zu Ostasien konkurrenzfähig zu werden, muss der Maßstab sehr groß angelegt sein.

Nach langen Diskussionen zwischen (zu) vielen Partnern entstand in Deutschland das Projekt Terra E. Die Elektronik berichtete darüber [1]. Inzwischen wurde die Firma zu 100 % von der BMZ Group übernommen, einem weltweit agierenden Produzenten von Batteriesystemen aller Art, der mit Terra E bis 2020 eine deutsche Zellfertigung aufbauen will.

Daneben starten noch weitere Projekte, initiiert in anderen Kontinenten. Denn in Amerika, Asien und auch Australien denkt man anders – weitaus risikofreudiger. So bekam Terra E plötzlich kräftige Konkurrenz von LiStrom, einer bislang völlig unbekannten Firma [2]. Dahinter steckt das australische Großunternehmen Magnis Resources, das früher rein auf Rohstoffexploration ausgerichtet war und seit ein paar Jahren auch auf deren Anwendung setzt.

Die Firma ist einer der weltweit größten Lieferanten von Graphit, einem für die Anode von Lithium-Ionen-Batterien unentbehrlichen Material. Um diese zu produzieren, holte sich das Unternehmen das nötige Know-how von zwei renommierten Forschern in den USA, die über viele Patente verfügen: Prof. Stanley Whittingham und Shailesh Upreti. Drei Gigafactories hat LiStrom konkret in Planung:

  • In Townsville, Australien, mit einer Kapazität von 15 GWh pro Jahr;
  • In den USA im Staat New York mit ebenfalls 15 GWh;
  • In Deutschland mit 32 GWh, dort unter dem Namen LiStrom.

Der Standort der deutschen Fab wird in Nordrhein-Westfalen in der Lippe-Emscher-Region sein, eingebettet in ein passendes industrielles Umfeld, um Synergieeffekte nutzen zu können. Der Bau soll 2019 beginnen, die Produktion 2020. Weil bei den derzeitigen Zelltechnologien wie NMC (Nickel Mangan Cobalt) und NCA (Nickel Cobalt Aluminium) die Asiaten bereits einen schwer einholbaren Vorsprung besitzen, will LiStrom in diese nicht mehr einsteigen, sondern setzt auf eine neue Technologie – auf Batteriezellen mit Festkörperelektrolyt.

Zusätzlich entstehen noch weitere Großfertigungen in Europa: Das chinesische Unternehmen CATL baut in Sachsen, Northvolt in Schweden, Samsung in Ungarn, LG in Polen. Kleinere Fertigungen, spezialisiert auf Nischenanwendungen, unterhalten Liacon und Custom Cells, beides Ausgründungen aus dem Fraunhofer-ISiT in Itzehoe.

An Abnehmern für die Zellen wird es nicht mangeln. Es gibt bereits jetzt zahllose Firmen, die Zellen kaufen und daraus Batteriesysteme zusammensetzen, für jeden Kunden maßgeschneidert. Die Nachfrage wächst enorm, am schnellsten im Bereich Solar-Heimspeicher mit einem jährlichen Anstieg um fast das Doppelte und bei Kleingeräten für Haushalt und Garten mit einem Zuwachs von 30 bis 35 % pro Jahr. Dann folgen E-Bikes und Rollstühle. Die Nachfrage nach Zellen für Elektroautos legte bislang jährlich nur um 21 % zu.

Wenn die hiesige Produktion dann massiv beginnt, wird das enorme Auswirkungen auf weite Teile der Wirtschaft haben. Eine große Zahl von Zulieferern und Abnehmern profitiert davon – vielfach kleine und mittelständische Unternehmen, die in Zukunft sehr viel leichter an Zellen kommen können, auch bei kleinen Stückzahlen. Sehr positiv sehen das auch die deutschen Maschinen- und Anlagenbauer.

Sie exportieren viel nach Fernost, wünschen sich aber auch im Inland mehr Kunden, um Rückmeldungen für Verbesserungen auf kürzerem Wege bekommen zu können. Die bisherigen schwer überbrückbaren räumlichen und kulturellen Differenzen zwischen Ost und West würden dann an Gewicht verlieren. Stattdessen könnten sich unkomplizierte Kommunikationswege eröffnen, die eine enge Vernetzung zwischen vielen Partnern fördern.