Fortschritte in der Batterieindustrie

In der vergangenen Woche, eine Woche vor der Intersolar und EES-Speichermesse in München, fand in Stuttgart die „Battery Show 2019“ statt. Der Veranstalter dieser Reihe, der auch noch in anderen Ländern analoge Veranstaltungen aufzieht, kommt aus Großbritannien. Das wird auch daran deutlich, dass fast alle Gespräche auf der Messe auf Englisch liefen, ebenso die Vorträge des Kongresses. Thematisch findet die Ausstellung gemeinsam mit der „electric &hybrid europe 2019“ statt, der Schwerpunkt ist daher die Batterietechnik für die Elektromobilität. Neben etlichen deutschen Automobilzulieferern stammen die meisten Aussteller aus UK, Resteuropa und Asien.

Batterieproduktion
Im Bereich industrieller Produktionsmaschinen für Batteriezellen zeigte der dänische Hersteller Cotes, wo bei der Herstellung noch eingespart werden kann: Nach seinen Angaben stammen bis zu 60 % des Energieverbrauches der Batterieherstellung aus der Entfeuchtung der Luft in den Produktionsräumen, den sogenannten „dry-room areas“. Die neue Luftentfeuchtungsanlage von Cotes verspricht bei verbesserter Trocknung eine Energieeinsparung von bis zu 73 % gegenüber den Standardanlagen. Das sind enorme Kosteneinsparungen, die in sinkenden Batteriekosten münden können. Auch die Manz AG aus Reutlingen – ebenso aus dem PV-Bereich bekannt – war auf der Messe vertreten: Manz bietet Laseranlagen in modularer Bauweise für unterschiedliche Einsatzzwecke bei der Fertigung von Batterien an, zum Beispiel zur Trennung oder Laser-Beschriftung. Mess- und Simulationssysteme für die Produktion, Verklebungsautomaten, Beschichtungsanlagen und Ultraschall-Schweißroboter, die die Batteriegehäuse zusammenfügen können, ergänzten die Angebotspalette auf der Messe. Das Spektrum endete aber nicht bei Maschinen: Auch komplette Produktionsplanungen können bei einigen Anbietern (z.B. aus China und Stuttgart) bezogen werden. Das Stuttgarter Unternehmen kommt aus der Erstellung von Fertigungsstraßen im Halbleiterbereich und zieht technisch viele Parallelen zur Batterietechnik. Derzeit kommt der Großteil der Anfragen für komplette Produktionsgelände der Batteriefertigung - nicht überraschend - aus Asien.

Neue Materialien
Auch der Materialbereich bewegt sich: Die Batteriefertigung benötigt Hochleistungsmaterialien wie dünne, aber extrem temperaturfeste Folien, diese werden z.B. von Henkel oder Dupont angeboten. Als Neuheit wurden in Stuttgart auch neue Einbettungs-Materialien gezeigt, die gerade im Mobilitätsbereich die Wärmeabfuhr der einzelnen Batteriezellen gewährleisten sollen (Thermomanagement). Bei der Elektromobilität ist jedoch nicht nur die Wärmeabfuhr der Batterien, sondern auch beim Elektromotor eine Herausforderung. Eine Lösung wurde von einem Gußteilehersteller gezeigt: Ein wassergekühltes Motorengehäuse für einen Elektromotor, bei dem der Kühlwasserkreis direkt in das Gußgehäuse integriert wurde.
 
Komponenten und OEM-Systeme
Auch zu sehen: Zahlreiche Zulieferer, die Schalter und Stecker produzieren, die speziell für den Hochvoltbereich spezifiziert sind. Dazu Sicherheitslösungen von Ventilen bis zu Transportboxen für den sicheren Batterietransport. Der Anbieter Stöbich Technology aus Goslar zeigte provokant an der Ecke seines Standes einen geplatzten Batteriepack, um die Aufmerksamkeit auf seine Sicherheitslösungen zu legen. Von Abdeckfolien und Transportcontainern bis zu Absaugeanlagen für toxische Brandgase ist der Betrieb auf Lösungen im Bereich der Batteriesicherheit spezialisiert.

Zwei große Batterieproduzenten stellten OEM-Batterien für verschiedenste Fahrzeughersteller aus, die dann im Bereich von Schiffen, Schienen- und Straßenfahrzeugen verbaut werden. Einen der größten Messestände hatte dabei die deutsche Voltabox, die Batterien für Busse, Baufahrzeuge, elektrische Motorräder und viele andere Fahrzeuge herstellen. Für Busse wurde eine neue Batterie präsentiert, die bis 90 kWh groß und auch für Umrüstung von Bussen (von Dieselantrieb auf Elektroantrieb) geeignet ist. 

An der Messepräsentation von Akasol (Darmstadt) lässt sich zusätzlich ablesen, wohin die Reise technisch noch gehen wird: Ein OEM-Batteriemodul („15 OEM“), das Akasol für OEM-Hersteller fertigt, hatte im vergangenen Jahr ein Speichervolumen von 25 kWh pro Batteriemodul. Mit dem gleichem Batterietyp erreicht der Hersteller in diesem Jahr bereits 33 kWh. Und die konkrete Ankündigung: Im Jahr 2021 wird (mit neuen zylindrischen Zellen darin) eine noch größere Energiedichte möglich und damit im ebenfalls gleichen Gehäuse 42 kWh zur Verfügung gestellt werden. Akasol legt Wert darauf, dass die Batteriesysteme z.B. bei den Bussen für die verschiedene Antriebe geeignet sind, egal ob Brennstoffzelle oder auch zur Unterwegs-Ladung während der Fahrt, wie es jetzt ab Herbst auf einem Abschnitt der A5 in Hessen für Nutzfahrzeuge durch den Bau einer Oberleitungstrasse ausprobiert wird.

Nachdem in Deutschland schon eine ganze Weile mögliche Batterie-Produktionen diskutiert werden, war auf der Battery Show spannend zu sehen, dass dort eine schwedische Wirtschaftsförderungsgesellschaft mit einem Messestand vertreten war. Ein plakativer Vergleich zierte dort den Messestand: Ein Elektroauto mit typisch gefertigter Batterie benötigt rund 2,5 Jahre, um bei 12.000 km Fahrleistung pro Jahr die CO2-Neutralität zu erreichen. Bei Batterien, die in Schweden gefertigt werden, beträgt diese energetische Rücklaufzeit (aufgrund der CO2-armen Wasserkraft-Stromerzeugung in Schweden) nur rund 9 Monate.

Jörg Sutter