Batterien für E-Autos werden bislang hauptsächlich in Asien gefertigt. Ein gemeinsames Projekt von Forschung und Industrie in Deutschland soll das ändern – und eine Batterie mit 1000 Kilometern Reichweite entwickeln.
München - Batterien sind das technologische Herz von Elektroautos. Ein deutscher Hersteller ist aber bislang nicht in Sicht. Gewerkschafter und Belegschaften deutscher Autobauer bedauern dies. Denn eine derartige Fertigung, vor allem im großen Stil, könnte hinsichtlich der Beschäftigung einen Ausgleich dafür schaffen, dass Stromer der Zukunft mit relativ wenig Personal produziert werden können.
Batteriesystem mit 1000 Kilometern Reichweite
Die Keimzelle für heimische Produktion von der Zelle zum kompletten Batteriesystem hat nun ein Konsortium aus Fraunhofer-Gesellschaft, Thyssen-Krupp und der Technologieschmiede IAV entwickelt. „Ende Mai wollen wir Embatt dem Verband der Automobilindustrie, Herstellern und großen Zulieferern vorstellen, um Produktionspartner zu finden“, sagt IAV-Projektleiter Michael Clauss. Rund 1000 Kilometer Reichweite könne die neue Entwicklung einmal schaffen. Seitens Fraunhofer ist Mareike Wolter vom Dresdner IKTS-Institut für das ehrgeizige Projekt zuständig, das technologisch von der Zelle bis zum fertigen Batteriesystem reicht. „Wir nutzen unser Know-how bei keramischen Technologien, um die Elektroden so zu designen, dass sie möglichst wenig Platz benötigen, viel Energie speichern, einfach herzustellen sind und lange halten“, erklärt die Wissenschaftlerin. Die geplante Reichweite wäre das Doppelte dessen, was US-Elektropionier Tesla derzeit als technologischer Spitzenreiter erreicht. Elektroautos könnten damit am Stück mindestens so weit fahren wie heutige Pkw mit Verbrennungsmotor. Embatt setzt chemisch auf gängigen Lithium-Ionen-Batterien auf.
Revolutionäres Batteriedesign
Das wirklich Revolutionäre liegt im Batteriedesign. In heutigen Elektroautos stecken je nach Modell Dutzende bis Tausende separate Batteriezellen, von denen jede mit einem Gehäuse umhüllt und mit Leitungen bestückt ist. Gehäuse und Kontaktierung verschlingen dabei gut die Hälfte des Bauraums. Durch diese Bauweise entstehen zudem elektrische Widerstände, die elektrisch Leistung rauben. Fraunhofer hat nun eine neue Bauweise entwickelt, bei der Gehäuse und Kontakte überflüssig werden. Damit passen nicht nur mehr Batterien in ein Auto. Auch der elektrische Widerstand wird erheblich reduziert, was am Ende in 1000 Kilometern elektrischer Reichweite münden soll. Erste Tests im Labor sind positiv gewesen. Im Jahr 2019 oder 2020 soll die Wunderbatterie einsatzbereit sein und dann erstmals in Autos erprobt werden. Das ist die Aufgabe des Automobilentwicklers IAV, an dem zur Hälfte VW beteiligt ist. Die Maschinen zum Batteriebau liefert Thyssen-Krupp System Engineering in Heilbronn. Eine Serienproduktion von der Zelle bis zum Batteriesystem könne 2024 anlaufen, wenn sich Produzenten finden, sagt Clauss. Der Markenname Embatt sowie Patentrechte seien bereits gesichert.
Batteriefertigung in räumlicher Nähe zu Autofabriken ist vorprogrammiert
Diesmal soll es nicht so laufen, wie bei der von Fraunhofer erfundenen MP3-Technologie zum Abspielen von Musik. Die brachte zwar ansehnliche Lizenzeinnahmen, vermarktet wurde sie aber vor allem in Asien. Von dort stammen heute auch die Batterien für die noch spärlichen Elektroautos deutscher Hersteller. Sollten die Produktionszahlen aber demnächst wirklich anschwellen, werden Batterien zum logistischen Problem. Aufwändig müssten sie um die halbe Welt zu heimischen Autowerken transportiert werden. Batteriefertigung in räumlicher Nähe zu Autofabriken ist damit vorprogrammiert. Die Frage ist nur, ob heutige Hersteller aus Asien sie aufbauen oder ob sich deutsche Produzenten finden. „Den Vorrang in unseren Plänen hat Fertigung hier zu Lande mit deutschen Industriepartnern“, stellt Wolter klar. Falls die kneifen, werde man Embatt nicht in der Ecke versauern lassen und Lizenzen an andere Interessenten vergeben. Das Projekt sei aber die wohl größte Chance auf eigenständige deutsche Batterieproduktion. Ernsthaft konkurrierende Forschung sieht die Fraunhofer-Forscherin nicht. Auch Clauss ist von den Vorzügen überzeugt. Dazu zählt er, dass Embatt auf Recyclingfähigkeit der Batterien angelegt ist und ohne Materialien auskommt, bei denen Engpässe vorprogrammiert sind, wenn Produktion im großen Stil einsetzt.
Viel Zeit bleibt nicht zum Überlegen
Die Embatt-Erfinder sind optimistisch, mit diesen Argumenten in der deutschen Autoindustrie bei der Fertigungsfrage auf offene Ohren zu stoßen. „Es wäre schön, wenn dazu viele an einem Strang ziehen“, sagt Clauss. Beim digitalen Kartenhersteller Here und Elektrotankstellen entlang deutscher Autobahnen haben deutsche Autokonzerne jüngst schon zwei Mal herstellerübergreifend kooperiert. Das Batterieprojekt Embatt wäre prädestiniert für ein drittes Bündeln der Kräfte. Viel Zeit bleibt nicht zum Überlegen. Soll alles wie geplant klappen, braucht man verbindliche Produktionsentscheidungen bis Anfang 2018, sagt Clauss.