Weltweit größte Anlage zur Lithiumgewinnung am Salar de Atacama in Nord­chile: Ein Viertel der Lithiumreserven lagert hier und wird als Rohstoff für die Batteriezellen­produktion gewonnen

Foto: ULLSTEIN BILD-REUTERS/IVAN ALVARADO

Energie in Heimarbeit

Alle reden von Elektromobilität. Doch bei der Produktion der nötigen Zellen ist Deutschland auf Importe angewiesen. Muss sich das ändern?

Text: Stephan Schlote

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Prognosen, keine Frage, gehen oft daneben. Ein früherer IBM-Chef soll geglaubt haben, dass es weltweit einen Markt für höchstens fünf Computer gebe. Doch die folgende Prognose ist nicht ganz unwahrscheinlich: Mobile und stationäre Stromspeicher jeder Größe definieren bald schon ganze Industrien, ohne sie ist auch die Energiewende unmöglich. Und im Fahrzeugbau entfallen mal eben so Kernkompetenzen wie Motoren- und Getriebebau. Die beste Batterie definiert in wenigen Jahren Produkt und Kaufentscheidung in vielen Märkten, das Modewort „Disruption“ klingt da noch harmlos.

Es wäre vielleicht alles ein wenig einfacher, wäre Deutschland bei dieser Technik nicht vollständig auf Importe aus Japan, China oder Südkorea angewiesen. Zellen, also die kleinste teilbare Einheit einer oftmals wesentlich größeren Batterie, kaufen deutsche Batteriehersteller bei Panasonic & Co. wie einen Rohstoff. Die Asiaten beherrschen den Weltmarkt. „18650“ lautet die Typnummer des weltweit gängigsten Lithiumionen-Moduls, etwas größer als eine AA-Batterie für die Taschenlampe. In einem Elektroauto etwa sind bis zu 7500 dieser Einzelzellen zu einer Batterie zusammengeschlossen.

Zellen-Markt wächst stark

Dies mit intelligentem Batteriemanagement zu kombinieren, darin steckt hohe Ingenieursarbeit. Die Zelle selbst ist eher ein elektrochemisches Massenprodukt. Nur: ohne Zelle keine Batterie. Einer, der um das Thema nur zu gut Bescheid weiß, ist Sven Bauer, Gründer der BMZ-Group und Chef des Batterie-Montage-Zentrums BMZ in Unterfranken. Das Unternehmen ist Europas größter Verarbeiter von Lithiumionen-Zellen, mit einem schon unglaublichen Marktanteil von 80 Prozent und Fabriken in Deutschland, China, USA und Polen. Über 4000 verschiedene Batterien jeder Größe hat Bauer im Sortiment, meist spezifisch auf Kunde und Anwendung zugeschnitten – für die elektrische Zahnbürste genauso wie für Mountainbikes, Heckenscheren, Gabelstapler, Rollstühle oder den „Streetscooter“, einen neuen und rein elektrisch motorisierten Kleintransporter der Deutschen Post.

Bauers Markt macht Riesensprünge wie wohl kein zweiter, alle fünf Jahre verdoppelt sich das Volumen. Jährlich kommen rund 250 neue Akku-Anwendungen dazu, da wird an der kabellosen Baustelle genauso experimentiert wie am programmierbaren Rasenmäher. 80 Millionen Euro investiert BMZ gerade in sechs neue Produktions-, Labor- und Bürogebäude, Europas „Akku-Gigafactory“ nennt er das.

Thesen

Zukunftsmarkt: Die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien gilt als wichtiger Zukunftsmarkt – besonders im Automobilbereich. Doch der Standort Deutschland spielt hier keine große Rolle. Politiker und Interessenvertreter fordern deshalb den Aufbau eigener Kapazitäten.

Deutsches Know-how: Unter Experten ist die Forderung umstritten. Skeptiker führen den Vorsprung asiatischer Produzenten an. Deutschland könne in der reinen Massenproduktion nicht mithalten, sondern müsse Wege finden, spezialisierte Produkte zu entwickeln.

BMZ: 80 Prozent Marktanteil

Man muss schon lange suchen, bevor man eine elektrische Heckenschere oder ein E-Bike findet, in dem nicht ein Akku von BMZ verbaut ist. Mit einem Marktanteil von rund 80 Prozent ist Sven Bauers Batterien-Montage-Zentrum (BMZ) die Nummer 1 im Markt der mobilen Stromversorger. BMZ liefert Batterien exakt nach Herstellerwunsch, in jeder Größe und Form. Um die Zukunft muss sich Bauer eigentlich keine Gedanken machen. Denn nur wenig andere Märkte schreiben so hohe Wachstumsraten. Gäbe es da nicht einen Punkt: Sein Vorprodukt, die Zelle, bekommt er nur aus Asien.

„Keine erkennbare Strategie, keine Synergien“

Und so wäre Bauers Welt eigentlich perfekt, gäbe es da nicht jenes asiatische Oligopol, von dem er seine Zellen beziehen muss. „Die Zelle ist der Kern jeder Batterie“, sagt Bauer, „wenn wir die nicht mehr bekommen, müssen wir zumachen.“ Damit es so weit niemals kommt, hat Bauer eine Initiative für eine Zellproduktion in Deutschland gestartet. Aktuell läuft die Projekt- und Planungsphase, das Ziel: 2021 erstmals Zellen aus deutscher Produktion. Es wäre zunächst eine kleine Fabrik, aber ein wichtiger erster Schritt. 1,5 Milliarden Euro muss das Konsortium in der ersten Phase investieren, klingt viel, ist aber in der stückzahlgetriebenen Zellproduktion eher eine Einstiegsnummer. Bauer weiß um die „economies of scale“, doch für ihn gilt nur eins: „Wollen wir von einem asiatischen Zulieferer abhängig sein?“

80 Prozent Wachstum in zwei Jahren

Der Aufbau einer Produktion in Deutschland gehört mit all seinen Pros und Cons zu den großen industriepolitischen Themen unserer Tage. Audis Betriebsratvorsitzender Peter Mosch etwa, der nur zu gut um die drohenden Arbeitsplatzverluste beim Umbau in die E-Mobilität weiß, will auch deshalb die Zellproduktion „unbedingt nach Deutschland holen“, genauso wie viele andere Unternehmen, die sich zusammen mit namhaften Forschungsinstituten zum „Kompetenznetzwerk Lithium-Ionen-Batterien“ zusammengeschlossen haben.

Auch die Politik unterstützt, zumindest verbal, den Aufbau einer deutschen Zellproduktion. So sei eine Großserienfertigung durch deutsche Unternehmen „unabdingbar“, sagte Bundesforschungsministerin Johanna Wanka. Schon 2010 hatte die Bundesregierung die „Nationale Plattform Elektromobilität“ ins Leben gerufen. Bis 2025 sollen 1,3 Milliarden Euro in eine deutsche Zellfabrik investiert werden, so eine der Forderungen. Eine Roadmap benennt Meilensteine und zeitliche Vorgaben, nur passiert ist bislang eher wenig. Häufigste Anmerkung: „Umsetzung gefährdet“.


Tatsächlich ist das Ganze nicht so einfach. Es ist ein Weg mit vielen Unbekannten, es geht um Stückzahlen, produktionstechnische Lernkurven und die Nachfolger der heutigen Lithiumionen-Technologie. Zellen mit einer Jahresleistung von rund zehn Gigawattstunden muss eine rentable Fabrik produzieren, so eine brancheninterne Hausnummer, und das erfordert deutlich mehr Investment als 1,3 Milliarden Euro. „Die Asiaten und Tesla nehmen richtig Geld in die Hand“, sagt Felix Holz vom Expertenteam Greentech der Deutschen Bank, „die deutschen Investitionen sind im Vergleich dazu – trotz ihrer absoluten Größe – ohne Gewicht.“ Angesichts der deutschen Aktivitäten dagegen übt Kurt Sigl vom Bundesverband eMobilität Kritik: „Keine erkennbare Strategie, keine Synergien. Jeder wurstelt vor sich hin.“

Dabei ist der Markt der mobilen und stationären Stromspeicher einer der großen Zukunftsmärkte schlechthin. In nur zwei Jahren hat sich die globale Nachfrage um 80 Prozent erhöht, in den nächsten zehn Jahren wird sie sich verfünffachen, so eine Studie von Deutsche Bank Markets Research. Noch funktioniert der Wettbewerb, noch bekommen alle Importeure, was sie brauchen. Doch wie lange, darüber wird heftig gestritten. Und wann überhaupt ist der richtige Zeitpunkt für einen Einstieg in die Zellproduktion? Jetzt noch, im Lithiumionen-Zeitalter, oder abwarten, bis eine neue Technologie am Horizont aufscheint? Festkörperbatterien, Lithium-Schwefel-Zellen, Lithium-Sauerstoff oder Ultrakondensatoren? Meist noch zu wenig erforscht. Ist die aktuelle Technik überhaupt schon am Ende der Entwicklung? BMW hat gerade gezeigt, dass man allein per Optimierung aus den Batterien des i3 rund 130 Kilometer mehr Reichweite holen kann.

Grafik:
Autohersteller spielen (noch) kaum eine Rolle

Autohersteller spielen (noch) kaum eine Rolle

Autohersteller spielen (noch) kaum eine Rolle

Die größten Hersteller von Batterien für Elektroautos weltweit nach Absatz im ersten Halbjahr 2016 in MWh. Tesla wird erst 2017 in die Statistik vordringen.

Quelle: Cleantechnica 2016

EnergyTube: Eine für alle

Das verwirrende Durcheinander unterschiedlicher Batterien ist Rüdiger Nierescher schon immer auf den Nerv gegangen. Für jedes Gerät eine andere Batterie? Muss nicht sein. So hat sich Nierescher mit ein paar Kollegen etwas Neues ausgedacht: Sein Start-up EnergyTube hat einen Industriestandard entwickelt, der bald schon zur Norm für Batterien jeder Art werden könnte. Das Ziel: eine kleine Universalbatterie, die sich je nach Bedarf zu Akku-Packs jeder Größe zusammenstecken lässt. Dann wäre Schluss mit dem Durcheinander.

„Nur ein paar Elektro­autos mehr, und der Markt kippt“

Die Meinungen gehen kräftig auseinander. Sogar ein Verbandsmitglied möchte nicht zitiert werden. Zu uneins, so die Begründung, sei man selbst unter den eigenen Mitgliedern. Zellproduktion in Deutschland ja, aber der Weg dorthin? Strittig. „Wir müssen bereit sein, in den nächsten 15 Jahren einen zweistelligen Milliardenbetrag zu investieren“, fordert Wolfgang Bernhart, E-Mobilitäts-Experte bei Roland Berger. Doch zu solch einem Beschluss hat sich bislang weder die deutsche Autoindustrie noch sonst eine Branche durchringen können.

Genormte Universalbatterie fehlt

Man müsste denken, dies sei leichter. „Wo sonst gibt es denn einen Markt, der so stark wächst?“, fragt BMZ-Chef Bauer. Und so entwickeln sich neben dem global aufgestellten BMZ auch immer mehr Unternehmen, die den boomenden Markt der mobilen Stromspeicher bedienen. So etwa das Unternehmen EnergyTube aus Schwäbisch Gmünd, ein hoch innovatives Ingenieurbüro mit derzeit 22 Mitarbeitern. Die Batterietüftler wollen neue Standards setzen und damit die am Markt vorherrschende Vielzahl der Batterien reduzieren. „Die Batteriemodelle sind untereinander nicht kompatibel“, sagt Geschäftsführer Rüdiger Nierescher. „Warum soll im Rasenmäher nicht auch der Akku vom Mountainbike passen?“ Das Ziel von EnergyTube ist es, eine standardisierte Universalbatterie zu entwickeln, die sich je nach Bedarf zu anwendungsübergreifend einsetzbaren Batterie-Packs jeder Größe addieren lässt. Der Vorteil: Die einzelne Batterie ist dann im Rasenmäher genauso einsetzbar wie im Speicher für den Haustrom.

Haben Nierescher und seine Kolleginnen und Kollegen Erfolg, wären sie der Lizenzgeber für die Produktion, und EnergyTube könnte sich als europaweiter Standard für zueinander kompatible Batteriesysteme etablieren. Doch auch die EnergyTube-normierten Batterie-Packs brauchen letztlich die Zellen aus Fernost. Noch stimmen Angebot und Nachfrage, doch „nur ein paar Elektroautos mehr, und der Markt kippt“, warnt BMZ-Gründer Bauer.

Derweil wollen Tesla und Panasonic mal eben fünf Milliarden Dollar in die Hand nehmen, um in Nevada die erste US-amerikanische Zellproduktion hochzuziehen. Wäre das auch für Deutschland sinnvoll? Fakt ist: Die asiatischen Hersteller sind uns bislang weit voraus. Sie besitzen langjährige Produktionserfahrung, ihr Vorsprung wirkt fast uneinholbar. „Eine Zellproduktion in Deutschland ergibt wohl nur dann Sinn“, sagt Eric Heymann von Deutsche Bank Research, „wenn kein austauschbares Massenprodukt hergestellt wird und dennoch Größenvorteile genutzt werden können.“ Und das heißt: besser klotzen als kleckern. Oder eben sein lassen.

 

Weitere Informationen
Kontakt: Felix Holz, Expertenteam, Greentech & Energie der Deutschen Bank
E-Mail felix.holz@db.com
Deutsche Bank Markets Research: „Lithium 101. Welcome to the Lithium-ion Age“,
kostenlos erhältlich: expertenteam.greentech@db.com
Nationale Plattform Elektromobilität: www.nationale-plattform-elektromobilitaet.de


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