Rund 34 Millionen Euro Fördergeld von Bund und Land Baden-Württemberg stecken in einer Anlage, die neue Kathodenmaterialien für Batterien aus dem Labor in größere Mengen überführt. Am Dienstag meldete das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) den Vollbetrieb seiner Pilotlinie in Ulm.
Ein Klick · kostenlosDr. Web bei Google bevorzugenMarkieren Sie drweb.de als bevorzugte Quelle. Dann sehen Sie unsere Artikel öfter unter den Top-Meldungen.Jetzt hinzufügenIn Ulm erhitzen Öfen das Kathodenmaterial auf 600 bis 1.000 Grad Celsius. Die Temperatur darf dabei nur um wenige Grad schwanken.[1] Im Laborglas gelingt die Synthese leicht, bei 100 Kilogramm entscheidet die Verfahrenstechnik. Von diesem Schritt hängt ab, ob ein neues Material je in eine Serienzelle kommt.
Das Wichtigste in Kürze
- Das ZSW meldet für die Pilotlinie „Powder-Up!“ in Ulm den Vollbetrieb, Kathodenmaterial entsteht dort in Chargen bis 100 Kilogramm.
- Im Mittelpunkt stehen NMC-Kathoden, dazu kommen LFP im Kilogramm-Maßstab und Material für Natrium-Ionen-Akkus.
- Der Bund trägt rund 24 Millionen Euro, das Land Baden-Württemberg rund 10 Millionen Euro.
- Kathodenmaterial kam 2024 laut IEA weltweit zu fast 85 Prozent aus China.
Was leistet die Pilotlinie in Ulm?
Das ZSW zählt mehr als 135 Anlagen und Geräte, die die ganze Prozesskette von der Synthese bis zur Qualitätssicherung abdecken.[1] Das Institut spricht von der bundesweit ersten unabhängigen Anlage dieser Art.
Hauptarbeitsfeld sind NMC-Kathoden aus Nickel, Mangan und Kobalt. Mit dem Mischungsverhältnis der drei Metalle steuern Entwickler, ob eine Zelle mehr Energie speichert oder länger hält. Die Linie stellt Lithium-Eisenphosphat (LFP) bislang im Kilogramm-Maßstab her, drittes Arbeitsfeld ist Material für Natrium-Ionen-Akkus.
„Das ZSW ist damit der bundesweite Ansprechpartner für alle, die verbesserte Materialien für Batterien entwickeln“, sagt Markus Hölzle, Vorstandsmitglied des ZSW, über die neue Linie. Bundesforschungsministerin Dorothee Bär will erreichen, „dass Batterietechnologien und Batteriematerialien nicht nur Konzepte in den Laboratorien bleiben“.
Warum bleiben neue Batteriematerialien so oft im Labor?
Bevor ein Zellhersteller ein neues Kathodenmaterial bestellt, prüft er das Pulver in eigenen Testzellen. Für diese Tests braucht der Hersteller Mengen, die ein Labor nicht liefert. Das ZSW kann das Pulver selbst zu Zellen weiterverarbeiten: Seit 2014 betreibt das Institut eine Fertigungslinie für großformatige Zellen von 5 bis 300 Amperestunden.[1]
Auf die Materialien entfallen rund 70 Prozent der Kosten einer Lithium-Ionen-Zelle. Auf China entfielen 2024 laut Internationaler Energieagentur fast 85 Prozent der weltweiten Produktion von Kathodenmaterial.[2]
Wo steht Deutschland beim Kathodenmaterial?
Für Hochleistungs-Kathodenmaterial gibt es in Deutschland laut BASF nur eine Produktionsanlage, das Werk des Konzerns in Schwarzheide.[3] Lanxess prüft in einem Labor in Krefeld-Uerdingen Vorprodukte für LFP-Kathoden direkt in der Zelle. Heidelberger Druckmaschinen geht eine Stufe weiter und will mit einem Schweizer Partner Natrium-Ionen-Zellen in Serie bauen.
Bei den Zellfabriken fällt die Bilanz schwächer aus: Northvolt ist insolvent, die Porsche-Tochter Cellforce hat ihre Pläne für eine eigene Zellfertigung aufgegeben.
Ulm kann Kathodenpulver jetzt im 100-Kilo-Maßstab testen. Den Tonnenmaßstab beherrscht in Deutschland bisher nur ein Werk.
Markus Seyfferth, Chefredakteur Dr. Web
Was bedeutet das für Unternehmen?
Für Kooperationsprojekte steht die Linie Unternehmen offen.[1] Chemie- und Materialfirmen, deren neues Kathodenmaterial bisher nur im Gramm-Maßstab vorliegt, können dort gemeinsam mit dem ZSW größere Musterchargen herstellen und sparen sich eine eigene Versuchsanlage.
Für Zellhersteller und Autobauer kommt die EU-Batterieverordnung hinzu: Ab dem 18. Februar 2027 braucht jede neu in Verkehr gebrachte Batterie für Elektroautos einen digitalen Batteriepass mit Angaben zu Materialzusammensetzung und CO₂-Fußabdruck.[4] Wie schnell ein E-Auto-Akku an Kapazität verliert, hängt ebenfalls von der Zellchemie ab.
Quellen
4 Quellen anzeigenQuellen ausblenden
- ZSWBundesweit erste Pilotlinie für neuartige Batteriematerialien im Vollbetrieb (Pressemitteilung)
- IEAGlobal EV Outlook 2025: Electric vehicle batteries (englisch)
- BASFBASF Battery Materials verlängert langfristigen Liefervertrag für Kathodenmaterialien aus Schwarzheide (Pressemitteilung)
- Amtsblatt der EUVerordnung (EU) 2023/1542 über Batterien und Altbatterien, Artikel 77 (Batteriepass)
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