Elektromobilität

Batteriezellenfertigung: Wie Europa zur Aufholjagd ansetzt

Mit einer milliardenschweren Inititiative zum Aufbau von Entwicklungs- und Produktions-Know-how für Batterietechnologien will Europa Boden auf Asien gutmachen. Das Konsortium ist mit BMW und einer Reihe österreichischer Player prominent besetzt - und selbst Tesla in Brandenburg mischt mit. 

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Batteriepack-Herstellung bei Voltlabor in Bad Leonfelden: "Exklusiver Zirkel"

Schon Mitte 2019 beeindruckt Stefan Gaigg die Dimension des Vorhabens. Mit einer mehrköpfigen Delegation des österreichischen Wirtschaftsministeriums und Experten der Mobilitätsagentur Austriatech reist er an einem Junimorgen nach Berlin. Was dort in der ersten von bald mehreren informellen Runden an Ernsthaftigkeit aufgeboten wird, ringt dem Managing Director des Battteriesystemeherstellers Voltlabor Respekt ab. Experten des deutschen Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie und eine Vielzahl von Vertretern führender europäischer Unternehmen aus der Batteriebranche sind zugegen. „In Form von Speed-Datings tauschten wir uns über die grundsätzlichen Anforderungen an den Aufbau einer europäischen Batteriefertigung aus“, erzählt Gaigg.

Was damals unter dem Siegel der Verschwiegenheit lief, hat fast zwei Jahre später nun einen offiziellen Charakter: In der europäischen Batterie-Initiative EuBatin - von der Europäischen Kommission wurde das Batterie-Großvorhaben mit 11,9 Milliarden Euro Etat soeben abgesegnet - soll der Aufbau von Entwicklungs- und Produktions-Know-how inklusive vor- und nachgelagerter Schritte der Wertschöpfungskette erfolgen. So sind im 42 Unternehmen umfassenden Konsortium aus 12 Mitgliedsstaaten vom Rohstofflieferanten über den Batteriekonfektionierer bis hin zum Autobauer und Recycler alle Seiten vertreten - „ein Coup“, sagt Gaigg. Dass mit dem kalifornischen E-Autobauer Tesla, der in Grünheide bei Berlin in unmittelbarer Nähe zu seiner Großfabrik für den Autobau laut Insidern auch den Aufbau einer Batteriezellenfabrik mit neuem Zelltyp plant, ebenfalls mitmischt, macht den Zirkel noch um einiges exklusiver. 

Höchstmögliche Energiedichte zu vertretbaren Kosten ist - kurz zusammengefasst - die Stoßrichtung des europäischen Schulterschlusses. In der Initiative, die der deutsche Wirtschaftsminister Peter Altmaier zur Chefsache erklärte und persönlich vorantreibt, steht die Trias Innovation, Entwicklung und Nachhaltigkeit an vorderster Stelle. Es soll eine wettbewerbsfähige - und nachhaltige - Wertschöpfungskette für die Herstellung von Batteriezellen auf die Beine gestellt werden. Als IPCEI - einem auch aus Förderperspektive hochangesehenen  „Important project of common interest“ - sind in EuBatin nun in Etappen bis 2024 beziehungsweise 2028 die Aufgabenpakete entlang der Wertschöpfungskette abzuarbeiten. 

White Paper zum Thema

Voltlabor, Gaigg © Voltlabor

"Unser Werk in Bad Leonfelden soll zu einer Vorzeigefabrik werden." 
Stefan Gaigg, Managing Director Voltlabor

Auf der prominenten Besetzungsliste findet sich etwa der Münchner Autobauer BMW. Auch aus Österreich sind Hochkaräter an Bord: Neben Voltlablor und Miba mischen AVL, Borealis, Varta Micro Innovation und Rosendahl Nextrom mit. Miba - die Technologiegruppe unter der Führung von F. Peter Mitterbauer beteiligte sich im Juni 2019 mit 25,1 Prozent an Voltalbor - wirft etwa eine Lösung zur Batteriekühlung (FLEXcooler) in die Waagschale.

Ein „formflexibler“ Kühlkörper passt sich den Zellen an und macht ein effizienteres Design der Batteriepacks möglich. In seiner modularen Batterieplattform (Terra) - erst im Vorjahr vorgestellt - nutzt Voltlabor diesen Effekt aus. „Eine Wasser-Glykol-Mischung optimiert die Kühlung der Zellen“, heißt es bei Voltlabor. Der Einsatz von Wärmeleitpaste zwischen Batteriezelle und Kühlkörper sei so nicht mehr erforderlich. 

Am Voltlabor-Standort Bad Leonfelden will man nun ausbauen und das Werk zu einer  „Vorzeigefabrik“ (O-Ton Gaigg) machen. „Wir haben - unterstützt durch Miba - größere Investitionen in Anlagen und Testequipment sowie einen Open-Space-Bereich für Innovation geplant“, so der Voltlabor-Chef. Zum anderen blickt man dem Austausch mit Tesla und Co entgegen.

„Klimafreundliche Innovationen bringen uns entscheidend weiter und stärken unsere Wirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit", sagt die österreichische Klimaschutzministerin Leonore Gewessler. Österreich könne hier einen ganz wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten“, so Gewessler.

Die Projektinhalte im Detail:

AVLs Projektziele sind, die Gesamtqualität innerhalb der Modul- und Packproduktion zu verbessern, beginnend bei der Eingangskontrolle über den gesamten Montageprozess und die Entwicklung von innovativen, energie- sowie qualitätseffizienten Modul-Produktionsprozessen. Als Basis steht das Batterie-Innovationszentrum von AVL als europäisches Labor für Forschung und Entwicklung zur Verfügung.

Borealis wird hochwertige, kreislauffähige Polyolefin-Lösungen für Komponenten von Lithium-Ionen-Batterien entwickeln. Dazu zählen zum Beispiel Batteriehalter, Batteriegehäuse und Seperatorfolien, die sowohl Sicherheit als auch Leistung deutlich verbessern werden. Diese innovativen Materialien werden es ermöglichen, Lithium-Ionen-Batterien mit geringerem Gewicht, besseren elektrischen Isoliereigenschaften, höherer Energiedichte und besserer Zuverlässigkeit zu produzieren. 

Miba bringt ihre Innovationskraft im Bereich Komponenten für das Thermomanagement ein und wird den FLEXcooler®, welcher sich durch sein geringes Gewicht und die Formflexibilität auszeichnet, weiterentwickeln und in den Markt einführen.

Rosendahl Nextrom entwickelt flexible und skalierbare Produktions- und Prozesslösungen für die Assemblierung von Li-Ion Modulen und Packs aller Zelltypen. Variable, nachhaltige Produktionsanlagen sind ein Kernthema in der Batterie-Wertschöpfungskette, um die große Produktvielfalt abzudecken und eine kosteneffiziente Batterieherstellung gewährleisten zu können. 

Varta Micro Innovation wird ein Forschungs- und Technologietransferzentrum mit Fokus auf Energiespeicher errichten. Diese sind für einen breiten Anwendungsbereich vorgesehen - von der Unterhaltungselektronik bis hin zur Speicherung von Energie aus erneuerbaren Quellen. Im Fokus der Arbeiten stehen die Erhöhung der Energiedichte, die Reduktion des CO2-Fußabdrucks und die umfassende Digitalisierung des Forschungsprozesses.

Voltlabor fokussiert sich auf ihre sichere und zuverlässige Gesamtbatterie basierend auf der Rundzelle. Durch das Projekt wird die flexible und hoch automatisierte Produktion auf den nächsten Level gehoben und eine VOLTfactory entstehen.