In der Batterieindustrie ist „unheimlich viel in Bewegung“

Maximilian Fichtner ist einer der profiliertesten und bekanntesten Batterieforscher Deutschlands. Seit 2013 ist er Professor für Festkörperchemie an der Universität Ulm und seit Oktober 2021 geschäftsführender Direktor des Helmholtz-Instituts Ulm für Elektrochemische Energiespeicherung, er leitet und spricht für mehrere andere Forschungseinrichtungen. In einem aktuellen Interview mit der Süddeutschen Zeitung spannt der Batterieexperte den Bogen von der chinesischen E-Auto-Industrie über verschiedene Batterietechnologien hin zu den immer besseren CO2-Bilanzen der Stromspeicher für Elektroautos.

„Chinesische Hersteller haben einen Vorsprung, deshalb sind sie auch billiger“, sagt Fichtner über die immer stärkere Konkurrenz aus China. Ihre aktuelle Stärke liege auch daran, dass sie frühzeitig auf die Elektromobilität gesetzt hätten und ihre anfänglich hohen Investitionen weitestgehend schon wieder reingeholt hätten. Dies sei mit ein Grund dafür, dass man in China ein Mittelklasse-E-Auto schon ab 14.000 Euro und einen Elektro-Kleinwagen schon für um die 10.000 Euro bekomme. „Die Europäer sind da noch etwas hinterher, haben aber zumindest schon billigere Modelle angekündigt“.

Und da der europäische Markt es hergebe, kosteten chinesische E-Autos bei uns gut das Doppelte, wie Fichtner am BYD Dolphin festmacht, den es in China für umgerechnet 16.000 Euro gibt. In Deutschland hat BYD den Kompaktstromer bei knapp 33.000 Euro eingepreist. Zoll und Frachtkosten allein sind keine ausreichende Begründung für diesen deutlichen Aufpreis.

Trotzdem verdienen Autohersteller „mit E-Autos noch nicht so viel wie mit Verbrennern“, sagt Fichtner. „Bis sich das angeglichen hat, wird es noch eine Weile dauern“. Der Forscher formuliert in dem Zusammenhang eine Warnung an die heimischen Marken, den Anschluss nicht zu verlieren: „In dieser Zeit ist es möglich, dass wir mit billigen Modellen aus China überfrachtet werden – wenn der Preiskampf erst einmal beginnt“.

Insgesamt werde die Elektromobilität immer günstiger, in den vergangenen zehn Jahren etwa sei der Preis von Lithium-Ionen-Batterien pro Kilowattstunde um 90 Prozent gefallen, „gleichzeitig hat sich die Kapazität verdoppelt. Das ist ein dramatischer Fortschritt“, wie Fichtner einordnet. Außerdem werde die Produktion durch günstigere und energiesparendere Technologien und Materialen immer nachhaltiger. Auf Konfliktrohstoffe wie Kobalt können aktuelle Technologien gänzlich verzichten, etwa in Eisenphosphat-Akkus (LFP).

„Momentan stecken in den Batterien vor allem zwei kritische Rohstoffe“, so Fichtner: Lithium und Graphit. „Kritisch“ seien diese Rohstoffe hauptsächlich aus politischen Gründen, da sie Abhängigkeiten mit sich brächten, weil Graphit „fast ausschließlich aus China“ komme und „Lithium mehrheitlich aus Australien“ mit gut zwei Dritteln Anteil der weltweiten Produktion. Und das viele Lithium aus den australischen Minen werde fast komplett in China verarbeitet.

„Da sind kaum noch kritische Rohstoffe drin, nicht mal mehr Lithium“

Eine Möglichkeit, sich von diesen Abhängigkeiten zu befreien, seien andere Zusammenstellungen der Batteriematerialien, wie etwa die Natrium-Ionen-Batterie. „Da sind kaum noch kritische Rohstoffe drin, nicht mal mehr Lithium“, erklärt der Batterieexperte. Erste Elektroautos mit Natrium-Ionen-Batterien sind in China bereits erhältlich, in Deutschland will aktuell eine Ausgründung des Karlsruher Instituts für Technologie (das KIT, wo Fichtner die Abteilung Energiespeichersysteme am Institut für Nanotechnologie leitet) wichtige Rohstoffe für Natrium-Ionen-Batterien hierzulande produzieren.

Natrium-Ionen-Batterien hätten neben dem Vorteil, dass die Rohstoffe quasi unendlich zur Verfügung stehen, auch „schnellere Ladezeiten, eine bessere Winterfestigkeit und günstigere Preise“. Noch verbesserungswürdig sei die Speicherkapazität, aktuelle E-Autos mit der vergleichsweise neuen Technologie kommen nur gut 300 km weit mit einer Akkuladung. „Aber auch hier ist die Forschung dran“, sagt Fichtner.

Zwar seien auch Feststoffbatterien interessant, da diese besonders sicher sind und eine hohe Energiedichte aufweisen, was das Paket insgesamt deutlich leichter macht. Allerdings benötigen Feststoffbatterien weiterhin Lithium und seien noch teurer, weswegen sich kurzfristig „eher die Lithium-Eisenphosphat-Variante“ durchsetzen werde, „hauptsächlich wegen der geringeren Kosten. Die Natrium-Ionen-Akkus haben ebenfalls hohes Kostenreduktionspotenzial, allerdings werden die Anlagen erst noch gebaut.“

Die neuen Technologien und Innovationen hätten auch den Vorteil, dass der Bedarf an Rohstoffen stetig sinke: „Die Akkus werden eher kleiner, weil ihre Speicherkapazität steigt. Sie können also mit weniger Material längere Strecken fahren“, sagt Fichtner. In Forschung und Industrie sei in der Hinsicht „unheimlich viel in Bewegung“, sagt er und verweist auf erste Elektroauto-Modelle aus China, die über eine Normreichweite von mehr als 1000 km verfügten.

„Im Augenblick haben die Deutschen nichts Konkurrenzfähiges“

Der große Wermutstropfen laut Fichtner: „Im Augenblick haben die Deutschen nichts Konkurrenzfähiges, das muss man leider sagen“, so der Batterieexperte. Er habe den Eindruck, „dass es an einem gewissen Pragmatismus mangelt“. Wenn die Chinesen oder auch der US-Hersteller Tesla vor einem Problem stünden, werde es gelöst, „und zwar ohne Rücksicht auf interne Machtstrukturen oder Patentlagen“. Der Stand der Autohersteller in Deutschland hingegen sei: „Wir denken da mal drüber nach …“

Erfreulich sei, dass die Produktion von Batterien immer CO2-ärmer werde. Das schwedische Unternehmen Northvolt etwa, das derzeit in Schleswig-Holstein eine Batteriefabrik aufbaut, werde ab 2025 Batteriezellen herstellen, die nur noch ein Zehntel an CO2 des EU-Mittelwerts von 2020 verursachen. „Das geht, indem energieintensive Produktionsschritte durch sparsamere ersetzt werden“, erklärt Fichtner, gleichzeitig stelle „die Industrie massiv auf erneuerbare Energien um“. Das Tesla-Werk in Texas beispielsweise setze „so viel Solarstrom ein, dass die Autos nicht erst nach 60.000 Kilometern emissionsfrei sind, sondern schon nach 8000 Kilometern“.

Ein groß skaliertes Recycling von Batterien aus Elektroautos erwartet Fichtner erst ab Mitte der 2030er Jahre, da es momentan „schlicht am Material zum Recyceln“ fehle: „Aktuelle Batterien kommen auf bis zu eine Million Kilometer im Auto und können danach immer noch als Pufferspeicher in der Industrie genutzt werden.“ Auf den großen Rücklauf werde man noch etwas warten müssen.

Quelle: Süddeutsche Zeitung – Zehn Minuten laden, 700 Kilometer Reichweite