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Nov 15

Schlüsseltechnologie Batterietechnik

Die Bundesregierung investiert bis 2021 eine Milliarde Euro in die Entwicklung der Batterietechnologie speziell für Elektroautos in Deutschland. Batterien sind für die Entwicklung der Elektromobilität essentiell – etwa 40% des Wertes eines Elektroautos geht auf das Konto der Batterien.

Derzeit beherrschen asiatische Unternehmen mit Lithium-Ionen-Batterien den Weltmarkt unangefochten. Das bringt verschiedene Probleme mit sich. Zum Einen ist die fast völlige Abhängigkeit deutscher und europäischer Elektroauto-Hersteller von den Zulieferern aus Japan, China oder Südkorea in sich ein Problem. Zum Anderen ist die Lithium-Elektronen-Technik nicht unproblematisch: Werden die Batterien beschädigt, können sie leicht in Brand geraten und sind dann enorm schwer zu löschen, wie die Bilder brennender Tesla-Autos gezeigt haben – weder mit Löschschaum noch mit Wasser wurden die Feuerwehren der brennenden Batterie Herr; die Batteriezellen brannten auch unter Wasser weiter. Zudem enthalten diese Batterietypen eine Reihe seltener und teurer Metalle, allen voran Kobalt. Kobalt ist für die Leistungsfähigkeit gerade von Autobatterien derzeit noch unverzichtbar, es wird aber fast vollständig unter fragwürdigen Bedingungen im Kongo und in Sambia gefördert und ist damit nicht nur eine extrem knappe Ressource, sondern unterliegt auch allen politischen Risiken dieser Länder.

So gut wie jeder Autohersteller und viele Forschungsinstitute liefern sich daher derzeit einen Wettlauf um die Weiter- und Neuentwicklung der Batterietechnologie. Die verfolgten Ansätze sind vielfältig. Bei den etablierten Lithium-Ionensystemen beispielsweise wird daran gearbeitet, den Gehalt des kritischen Kobalts zu reduzieren, denn derzeit wird schlicht nicht genug davon gefördert, um den Umstieg auf Elektromobilität zu realisieren. Gearbeitet wird jedoch auch daran, die derzeit verwendeten Chemikalien durch andere, leistungsfähigere zu ersetzen – Silizium z.B., oder Kohlenstoff-Wasserstoff-Technologie. Die meisten Ansätze sind nicht über das Laborstadium hinaus. Die Industrie scheint derzeit vor allem auf die Entwicklung von Festkörper-Akkus zu setzen, in denen kein flüssiger sondern ein fester Elektrolyt verbaut ist, was die Brandgefahr senkt und die Größe der Akkus, denn im Gegensatz zu Batterien mit flüssigem oder gelartigem Elektrolyt brauchen Festkörperbatterien keine Kühlkreislauf. VW unterhält zu diesem Zweck seit 2012 eine millionenschwere Allianz mit dem kalifornischen Unternehmen QuantumScape. Auch andere Autohersteller basteln an Festkörperbatterien – massenmarkttauglich ist bislang aber noch keines der konkurrierenden Systeme.

Ein weiteres riesiges Problem der derzeitigen Batterietechnik ist bisher noch gar nicht in das Bewusstsein der breiten Bevölkerung gedrungen: Wohin mit den gebrauchten Batterien, wenn sie ihre Leistungsfähigkeit verlieren? Autobauer wie BMW und Daimler nutzen ausrangierte Elektroauto-Batterien z.B. als Energiespeicher für Windparks, denn anders als beim Auto ist es dabei egal, wenn die Batterien nicht mehr ihre volle Leistungsfähigkeit haben. Nur – wie kommen die Batterien zurück? Mehr als halbprivate Sammelaktionen für Haushaltsbatterien, die in Supermärkten abgegeben werden können, gibt es in Deutschland nicht. Es gibt kein System zur systematischen Sammlung von Altbatterien und es gibt auch kaum tragfähige Konzepte, diese zu recyceln. Noch schlimmer ist es bei beschädigten Batterien – diese sind wegen der hohen Brandgefahr Gefahrgut und dürfen nicht einmal ohne Weiteres auf deutschen Straße transportiert werden. Wenn die Elektromobilität sich durchsetzen soll, müssen aber sowohl das Problem des Rücklaufs als auch das des Recycling gelöst werden; es sollte nicht das Gleiche passieren wie bei der Atomkraft, für deren alte Brennelemente es bis heute kein schlüssiges Entsorgungskonzept gibt.

Das Geld der Bundesregierung soll nun als Anschubfinanzierung dienen, um diese Probleme anzugehen. Die eigentliche Entwicklung muss von der Industrie geleistet werden. Hierzu sollen sich nach dem Willen der Bundesregierung bislang drei Hersteller-Konsortien bilden – zwei mit internationaler Ausrichtung, eines mit deutschen Unternehmen. Ziel sei es, Batteriefabriken in Deutschland aufzubauen, pro Konsortium gehe es um 1000 bis 2000 Arbeitsplätze. Die Unternehmen müssten ca. 500 Millionen Euro in die Fabriken investieren. Für Anfang 2019 rechnet die Bundesregierung mit ersten konkreten Investitionsentscheidungen. Für die Standorte bewerben sich bereits jetzt mehrere Bundesländer – nicht zuletzt gilt diese Bundesinitiative als Möglichkeit, in Gegenden, in denen der Kohleabbau zu massiven Arbeitsplatzverlusten führt und noch führen wird, neue Zukunftstechnologien anzusiedeln.


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