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"Batteriefertigung in Europa ist möglich und wettbewerbsfähig"

Ein Interview mit Christoph Neef und Denis Stijepic vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI.

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© Daria Fürst / BDEW

Wie abhängig sind wir aktuell im Bereich der leistungsstarken Batterien von anderen Ländern und wie können wir diese Abhängigkeiten langfristig reduzieren?
DENIS STIJEPIC: Die Wertschöpfungskette einer Batterie kann man vereinfacht in vier Stufen unterteilen. An erster Stelle steht die Rohstoffförderung, danach kommt die Rohstoffverarbeitung und Herstellung der sogenannten Vorprodukte. Aus diesen werden die einzelnen Komponenten der Zelle gefertigt - also Kathode, Anode, Elektrolyt und Separator. Am Ende steht der vierte Schritt: der Zusammenbau. Grundsätzlich ist es möglich, die letzten drei Stufen, also alles von der Rohstoffverarbeitung bis zur Endfertigung, innerhalb der EU oder innerhalb Deutschlands stattfinden zu lassen. Mit anderen Worten: Wir könnten theoretisch Rohstoffkonzentrate oder -erze importieren, hier verarbeiten und daraus die Batterien bauen. Lediglich bei der ersten Stufe, also der Förderung der Primärrohstoffe und somit dem Bergbau, können wir nun einmal die geologischen Eigenheiten unseres Standortes nicht ändern. Es gibt zwar z. B. gewisse Lithiumvorkommen und -förderprojekte in der EU, diese können jedoch in absehbarer Zeit nicht die EU-Nachfrage decken.

Welche Rolle kann an dieser Stelle das Recycling von Batterien zur Rohstoffgewinnung spielen?
DENIS STIJEPIC: Eine wichtige. Aber aufgrund der langen Lebensdauer der Batterien – ich spreche hier insbesondere von Batterien, die in Elektroautos verbaut sind - verschiebt sich dieser Rücklauf noch weit in die Zukunft. Die Deutsche Rohstoffagentur (DERA) hat einmal für den wichtigsten Batterierohstoff Lithium eine Beispielrechnung gemacht. Sie ist zu dem Ergebnis gekommen, dass in Europa bis 2030 bestenfalls ein Drittel des europäischen Lithium-Bedarfs durch eigene Förderung und Recycling gedeckt werden kann. Wir sind also auf absehbare Zeit abhängig von anderen Ländern.
CHRISTOPH NEEF: Allerdings, und das ist wichtig: Bis 2021 war es so, dass im Grunde jede Batterie für jedes Elektrofahrzeug aus europäischer Produktion aus dem Ausland kam. Jetzt kommen langsam die ersten europäischen Zellfertiger – es tut sich also etwas im letzten Schritt der Wertschöpfungskette.

Was wären realistische Technologiealternativen zur Lithium-Ionen-Batterie?
CHRISTOPH NEEF: Es gibt natürlich eine Reihe von alternativen Technologien, hier möchte ich die Natrium- oder Magnesium-Ionen-Batterie nennen. Diese Batterien kommen ohne seltene oder kritische Rohstoffe aus, sie sind allerdings noch nicht im industriellen Maßstab verfügbar. Somit lässt sich aktuell noch nicht realistisch beziffern, wie leistungsfähig diese Technologien einmal sein werden, was die Batterien kosten und für welche Einsatzzwecke sie sich eignen.

Ich halte es aber grundsätzlich für möglich, dass in den nächsten Jahren hier eine Produktionsinfrastruktur entstehen kann, es gibt sowohl in Amerika als auch in China Unternehmen, die sich inzwischen an das Thema im größeren Maßstab herantrauen. Bis das Thema marktreif ist, werden wir weiter Lithium-Batterien benötigen, wobei die Forschung aktuell vor allem an der Frage arbeitet, wie man bei diesen Batterien zumindest auf die kritischen Rohstoffe Kobalt und Nickel verzichten kann. Damit wäre schon einiges gewonnen.

Spüren Sie in Ihrer täglichen Arbeit, dass durch die aktuelle geopolitische Situation ein neues, gesteigertes Interesse an solchen alternativen Konzepten besteht?
CHRISTOPH NEEF: Ja, definitiv. Schauen Sie: Wir gehen zwar gerade wieder notgedrungen zurück zur Kohleverstromung und lassen vielleicht einzelne AKW länger am Netz. Trotzdem sehe ich, dass die Menschen sich zunehmend und perspektivisch von fossilen Energieträgern abwenden. Wir sehen, dass über die letzten Krisen hinweg die Elektromobilität recht resilient ist, wir hatten keine nennenswerten Markteinbrüche bei den Verkäufen von Elektrofahrzeugen.



Wir sehen aber auch, dass sich in der Politik viel bewegt. Ministerien wie das Bundesministerium für Bildung und Forschung oder das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz haben das Thema Technologiesouveränität und auch Ressourcensouveränität für sich entdeckt – die Fördersituation ist aktuell sehr gut. Das ist auch wichtig, denn so kann neuer Schwung in die Forschung der Natrium-Ionen-Batterie und ihre industrielle Umsetzung kommen.

Muss es für einen Heimspeicher unbedingt eine Lithiumbatterie sein? Könnten wir uns unabhängiger von anderen Ländern machen, wenn wir die Technologien breiter streuen würden?
CHRISTOPH NEEF: Die Frage ist sicherlich berechtigt. Natürlich muss ein Stromspeicher für die heimische PV-Anlage nicht so performant und kompakt sein wie eine Batterie im Elektroauto. Es gibt eine Reihe weitere Anwendungen, die theoretisch mit anderen Konzepten als mit Lithiumbatterien betrieben werden können. Aber es wäre vermutlich der Tropfen auf dem heißen Stein: Aktuell ist Elektromobilität mit Abstand der größte Markt im Batteriebereich. Selbst wenn Sie alle Heimspeicher mit anderen Konzepten bauen, wird das insgesamt nur einen sehr geringen Einfluss auf die Rohstoffabhängigkeit von anderen Ländern haben.

Bleibt also – wie eingangs gesagt – vor allem die Initiative, die anderen drei Produktionsschritte nach Europa zu holen?
CHRISTOPH NEEF:Ja, und da tut sich zum Glück etwas. Der schwedische Hersteller Northvolt gehört zu den europäischen Pionieren, die im größeren Stil in die Batteriefertigung eingestiegen sind. Allerdings haben wir noch keine reellen Erfahrungen mit diesen Batteriezellen, wir würden uns sicherlich freuen, sie testen zu dürfen (lacht). Northvolt fertigt unter anderem für Volkswagen und BMW, wir sind sehr gespannt auf die Rückmeldungen der Hersteller. Wie auch immer: Die Richtung stimmt. Ich zweifle nicht daran, dass Batteriezellfertigung in Europa möglich und wettbewerbsfähig ist. Das müssen wir jetzt alle gemeinsam beweisen.

Dr. Christoph Neef

...ist Wissenschaftler und Projektleiter am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI in Karlsruhe.

Dr. Denis Stijepic

...ist wissenschaftlicher Mitarbeiter im Competence Center „Nachhaltigkeit und Infrastruktursysteme“ am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI.

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