Zweimal vor Ort: Batteriezell-Forschung und ‑Prodution

Zwei Bei­trä­ge in einem!

1. Wie weit ist die Batterie-Forschung?

Die­ser Fra­ge ging ich bei einem Besuch im Helm­holtz-Insti­tut in Ulm nach. Das HIU wur­de im Jahr 2011 vom Karls­ru­her Insti­tut für Tech­no­lo­gie (KIT) gegrün­det. Es koope­riert mit der Uni­ver­si­tät Ulm, dem Deut­schen Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR) sowie dem Zen­trum für Son­nen­en­er­gie- und Was­ser­stoff-For­schung Baden-Würt­tem­berg (ZSW). Im Zen­trum steht die Erfor­schung und Ent­wick­lung von effi­zi­en­ten, ener­gie­dich­ten elek­tro­che­mi­schen Bat­te­rie­kon­zep­ten der nächs­ten und über­nächs­ten Gene­ra­ti­on für die Ener­gie­wen­de und der Elek­tro­mo­bi­li­tät.

Zum Gespräch mit Prof. Maxi­mi­li­an Ficht­ner hat­ten mich der Land­tags­ab­ge­ord­ne­te Micha­el Jou­kov und Mit­glie­der der grü­nen Lan­des­ar­beits­ge­mein­schaft Mobi­li­tät beglei­tet. Prof. Ficht­ner ver­glich ver­schie­de­ne Antriebs­for­men anhand ihrer Ener­gie­ef­fi­zi­ent: Bat­te­rie­elek­trisch betrie­be­ne Autos wei­sen eine Effi­zi­enz von 75 bis 80 Pro­zent auf, wäh­rend sol­che mit Brenn­stoff­zel­le und Was­ser­stoff als Ener­gie­trä­ger nur eine Effi­zi­enz von 18 bis 20 Pro­zent Effi­zi­enz errei­chen. Zugleich sin­ken die Bat­te­rie­kos­ten, steigt die Ener­gie­dich­te und las­sen sich pro­ble­ma­ti­sche Roh­stof­fe redu­zie­ren. Lithi­um-Ionen-Bat­te­rien könn­ten bei­spiels­wei­se ohne Kobalt her­ge­stellt wer­den. Natri­um-Ionen-Bat­te­rien sei­en frei von beson­ders pro­ble­ma­ti­schen Roh­stof­fen. E‑Fuels sei­en dort, wo die Bat­te­rie zum Ein­satz kom­men kön­ne, nicht sinn­voll. Bis zum Jahr 2035 sei­en gera­de ein­mal so wenig Anla­gen zur Pro­duk­ti­on geplant, dass ein Tau­sends­tel des Ölver­brauchs kom­pen­siert wer­den kön­ne. Selbst davon sei erst ein Pro­zent an Anla­gen­ka­pa­zi­tät abge­si­chert. Nicht ein­mal für Schif­fe und Flug­zeu­ge, die dar­auf ange­wie­sen sei­en, rei­che die maxi­mal vor­stell­ba­re Men­ge aus. War­um nicht über­schüs­si­gen Strom in Was­ser­stoff und E‑Fuels umwan­deln? Ganz ein­fach, so der Pro­fes­sor: Der Elek­tro­ly­seur kön­ne nicht wirt­schaft­lich lau­fen, wenn er nur in den Stun­den mit über­schüs­si­gem Strom betrie­ben wür­de. Selbst beim Lkw wer­de die Bat­te­rie für immer mehr Anwen­dungs­fäl­le inter­es­sant. Sie kön­ne 1,5 Mil­lio­nen Kilo­me­ter oder 15 Jah­re (dann noch mit 80 Pro­zent der ursprüng­li­chen Leis­tung) ihren Dienst ver­rich­ten.

Link zum Bei­trag über einen frü­he­ren Besuch von mir:

https://www.matthias-gastel.de/entwicklung-von-akku-und-brennstoffzelle/

Quel­len für die Vor­be­rei­tung auf den Ter­min und für die­sen Bei­trag:

 

2. CustomCells: Produktion von Batteriezellen

Cus­tomCells arbei­tet an der Schnitt­stel­le zwi­schen der Ent­wick­lung von Bat­te­rie­zel­len und deren Pro­duk­ti­on. Es wird kei­ne Grund­la­gen­for­schung betrie­ben. Ziel ist die Ent­wick­lung zur Seri­en­rei­fe und die Indus­tria­li­sier­bar­keit. Bis zu einer bestimm­ten Stück­zahl kann sel­ber pro­du­ziert wer­den. Der ande­re Geschäfts­zweig liegt dar­in, bei den Kun­den grö­ße­re Pro­duk­ti­ons­an­la­gen auf­zu­bau­en.

Gegrün­det wur­de das Unter­neh­men im Jahr 2012 aus dem Fraun­ho­fer-Insti­tut her­aus. Mit mehr als 200 Mit­ar­bei­ten­den hat man sich auf den elek­tri­schen Flug­ver­kehr, mili­tä­ri­sche Anwen­dun­gen (unter ande­rem Droh­nen) und den Agrar­sek­tor spe­zia­li­siert. Dabei geht es um sehr spe­zi­el­le Anwen­dun­gen, die von asia­ti­schen Mas­sen­her­stel­lern nicht bedient wer­den. Die Pre­mi­um­zel­len wei­sen eine hohe Ener­gie­dich­te und Leis­tung auf, die rund beim Dop­pel­ten von den Zel­len lie­gen, die übli­cher­wei­se in Bat­te­rien für elek­trisch betrie­be­ne Autos ein­ge­baut wer­den. Im Fokus ste­hen Lithi­um-Ionen-Bat­te­rien. Bei den Roh­stof­fen wie auch den Zulie­fe­rern ist das Unter­neh­men sehr bewusst unab­hän­gig von Chi­na.

Eine „Spe­zia­li­tät“ ist die Rund­zel­le, die als Zukunfts­pro­dukt betrach­tet wird und noch ska­liert wer­den soll. Die­se weist eine beson­ders hohe Ener­gie­dich­te bei gleich­zei­tig hohem Sicher­heits­ni­veau auf. Dafür ist sie bei der Platz­aus­nut­zung inef­fi­zi­ent. Wir (ich wur­de beglei­tet von Mit­glie­dern der grü­nen Lan­des­ar­beits­ge­mein­schaft Mobi­li­tät) konn­ten eine sol­che Zel­le sehen. Sie sieht aus wie ein klei­ne Geträn­ke­do­se. Wir konn­ten auch einen Rund­gang durch die Pro­duk­ti­ons­räu­me unter­neh­men.

Lei­der gab es auch ein nicht erfreu­li­ches The­ma, näm­lich das seit zwei Mona­ten lau­fen­de Insol­venz­ver­fah­ren, zu bespre­chen. Ein Neu­start, für das wir alles Gute wün­schen, befin­det sich in Vor­be­rei­tung.

Ver­wen­de­te Quel­len für das Gespräch und die­sen Bei­trag:

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