Auch in diesem Jahr hielt BMZ-Gründer Sven Bauer wieder die Eröffnungsrede des Kongresses in Aschaffenburg, und gleich zu Beginn stellte er dann auch folgendes fest: „Die Batteriewelt hat ein Problem, überhaupt ihren Bedarf zu decken.“ Zwar warnt Sven Bauer eigentlich schon seit Jahren, dass Abnehmer von relativ kleinen Batteriemengen Versorgungsengpässe bekommen könnten, aber diesmal lieferte er noch mehr Gründe, warum diese Knappheit wohl eintreten wird; doch dazu später mehr. In diesem Jahr fand der nunmehr „Battery Experts Forum“ genannte Kongress, der sich in den neun Jahren zuvor als „Entwicklerforum Akkutechnologien“ einen Namen gemacht hat, bereits zum zehnten Mal Anfang April in Aschaffenburg statt.

Bild 1: „Selbst die Spielzeuge switchen auf Lithium-Ionen um“, bringt BMZ-Gründer Sven Bauer die Situation auf den Punkt.

Bild 1: „Selbst die Spielzeuge switchen auf Lithium-Ionen um“, bringt BMZ-Gründer Sven Bauer die Situation auf den Punkt. Alfred Vollmer

„Das große Problem der Industrie besteht darin, dass alle sechs Monate eine neue Zelle auf den Markt kommt“, bringt Bauer die Situation auf den Punkt. „Wenn man eine neue Zelle eindesignd, dann bekommt man vielleicht schon nach drei Jahren eine End-of-Life-Meldung.

Weg vom Blei

Nach Angaben von Bauer diskutiert die EU darüber, den Einsatz von Blei weiter zu verbieten. „Nickel-Cadmium haben sie ja auch verboten, und jetzt ist das Blei dran“, schildert er die Sachlage. Im Kraftfahrzeug ist bekanntlich der Ausfall der Bleibatterien die Ausfallquote Nr. 1, sodass allein hier schon ein immenser Bedarf besteht, auf Lithium-Ionen-Technologien zu wechseln, wenngleich die Automobilindustrie nicht gerade für drastisch schnelle Wechsel der Basistechnologie bekannt ist. Bauer steht mit seinem Unternehmen BMZ ja bisher auch für die Anwendungen der Mittelständler, also jenseits der Großvolumina wie sie zum Beispiel die Automobilindustrie benötigt. In einem nächsten Schritt würden die Gabelstapler von Bleibatterien auf Lithium-Ionen-Technologie umgestellt – und das würde den Bedarf der Mittelständler an Li-Ionen-Batterien ganz erheblich erhöhen, denn „Gabelstapler sind die größten Bleiverbraucher in Europa“.

Akku statt Netzkabel

Bild 2: Mit knapp 600 Besuchern war das 10. Battery Experts Forum noch besser besucht als in den Vorjahren, als die Veranstaltung noch Entwicklerforum Akkutechnologie hieß.

Bild 2: Mit knapp 600 Besuchern war das 10. Battery Experts Forum noch besser besucht als in den Vorjahren, als die Veranstaltung noch Entwicklerforum Akkutechnologie hieß. Werner Wiesmeier

Überhaupt gehe der Trend dahin, zunächst alle anderen Akkutechnologien durch Lithium-Technologien zu ersetzen und dann noch mit Akkubetrieb in Bereiche vorzudringen, die bisher vor allem dem Netzanschluss vorbehalten waren. „Der Trend am Bau geht zum kabellosen Bau“, berichtet Sven Bauer, denn so könnten sich die Baufirmen die vielen Kabeltrommeln sparen und zusätzliche Vorteile bekommen: „Li-Ionen liefert bei entsprechender Dimensionierung mehr Leistung als die Steckdose; mehr als das Pendant zu 220 V/16 A ist kein Problem.“ Heckenscheren und Gartengeräte erhielten zunehmend einen Akku anstelle eines Netzkabels, und auch die hochdrehenden mobilen Kleinst-Verbrennungsmotoren, wie sie zum Beispiel in Laubbläsern zum Einsatz kommen, arbeiten zunehmend rein elektrisch, wobei oft auch das beim E-Antrieb von Anfang an zur Verfügung stehende Drehmoment ein entscheidendes Argument für den Antriebswechsel ist. Er berichtet, dass Gärtner, die auf dem Google-Gelände in Kalifornien arbeiten „keine Petromaschinen mehr nutzen dürfen“.

„Selbst die Spielzeuge switchen auf Lithium-Ionen um“, beobachtet Bauer. Zudem boomt bekanntlich der Markt für Pedelecs und E-Bikes. Allein in Deutschland verkauften die Fahrradhändler in 2015 insgesamt 400.000 dieser Zweiräder, in ganz Europa gar 1,2 Millionen Stück.

„Wer hätte gedacht, dass man sich einen Handstaubsauger für 150 Euro kauft?“ leitete Bauer seinen nächsten Aspekt ein. Allein Dyson verbrauche 35 Millionen Zellen für Handstaubsauger jedes Jahr. Erst mithilfe der Lithium-Ionen-Technologie sei es möglich geworden, dass ein Handstaubsauger auch wirklich zufriedenstellend saugt – und dafür seien die Konsumenten dann auch gewillt, Geld in die Hand zu nehmen. Bauer nutzte dieses Beispiel um auf Anwendungen hinzuweisen, die derzeit – aus welchen Gründen auch immer – noch nicht auf dem Radar der Marketing-Manager sind, die aber beachtliches Potenzial haben. Er selbst sieht noch sehr viel Potenzial für Akkutechnologien in vielen Bereichen.

Bild 3: BMZ-Gründer Sven Bauer ermunterte die Teilnehmer, über eine Beteiligung an einem Konsortium zur Batteriefertigung nachzudenken und zeigte schon einmal kurz diese Folie.

Bild 3: BMZ-Gründer Sven Bauer ermunterte die Teilnehmer, über eine Beteiligung an einem Konsortium zur Batteriefertigung nachzudenken und zeigte schon einmal kurz diese Folie. Alfred Vollmer

Zusätzlich stellte er eine Anwendung vor, die bisher nur bei wenigen Entwicklern auf dem Radar steht, nämlich ESS. Diese Electric Stationary Storage genannten Energiespeicher sind im Prinzip Netz-Pufferbatterien für den Heimbetrieb: Tagsüber laden die Besitzer einer Photovoltaik-Anlage (oder einer Windkraftanlage) diese im Keller gelagerte Batterie auf, um dann auch bei Dunkelheit und Windflaute auf den Bezug von Energie aus dem Stromnetz verzichten zu können.

18650- und Pouch-Zellen

Aktuell verzeichnet Bauer eine Knappheit an 18650-Zellen – unter anderem auch, weil Unternehmen wie Tesla einen hohen Bedarf an diesen Zellen haben. „Alle Medical- und Industriefirmen befürchten, dass noch mehr Autohersteller 18650-Zellen nutzen“, konstatiert Bauer. „Da kann es schnell zu Knappheit kommen. Daher sollten sich die entsprechenden Unternehmen rechtzeitig die Kapazitäten sichern.“

Allerdings steht Bauer der Verwendung von 18650-Zellen im Automobil kritisch gegenüber: „Vercrimpte 18650-Zellen sind nicht ganz gasdicht“, sodass er „nach fünf bis sechs Jahren“ die Gefahr eines erheblichen Kapazitätsverlusts der Batterie in dieser Anwendung sieht. Sein Favorit sind ganz klar die laserverschweißten prismatischen Aluminium-Can-Zellen – und dahin gehe der Trend. Bei neuen Consumergeräten wie Handys oder Laptops kämen mittlerweile fast ausschließlich Pouchzellen zum Einsatz. Diese Akkus sind dann bei Mehrzellen-Systemen quer über das Gerät verteilt.

Sicherheit

Den Sicherheitsaspekt hätten die Firmen selbst in der Hand, denn die Zellen selbst seien mittlerweile sehr sicher, wenn man die richtige Technologie und Überwachungselektronik verwende. So mache Phosphor die Zellen besonders sicher, aber dafür müsse man eben leichte Einbußen an anderer Stelle hinnehmen. Die Autohersteller fahren Bauer zufolge sehr unterschiedliche Batteriestrategien. So verwende Tesla Zellen, die 30 % günstiger seien als die Zellen in den Fahrzeugen von BMW, aber im selben Atemzug bemerkt er auch, dass die Zellen bei BMW „sehr sicher“ seien.

Ein Problem im Bereich der Sicherheit ist die öffentliche Wahrnehmung. „2015 brannten in den USA 120.000 Autos mit Verbrennungsmotor“, berichtete Bauer nicht ohne den Hinweis, dass die Bevölkerung dies sang- und klanglos akzeptiert hätte, aber falls einmal eine Lithiumbatterie in einem Fahrzeug brennen würde, wäre der Aufschrei nach wie vor groß.

Batteriefertigung in Deutschland!

Eckdaten

Der Trend geht weg von Blei- und hin zu Lithium-basierten Akkus, zumal auch das Sicherheitsproblem mittlerweile gelöst ist. Mit den Lithium-Akkus werden ganz neue Applikationen möglich. Der Beginn der Fertigung von Lithium-Ionen-Zellen scheint bald zu beginnen.

Gegen Ende seiner Rede brachte Bauer die Rede auf das Thema Batteriefertigung in Deutschland. Auf der Musteranlage der TU München sei es jetzt schon möglich, Zellen zu fertigen, „die einen Quantensprung besser sind als das, was man kaufen kann“. Auch die RWTH Aachen sei in der Lage, entsprechende Zellen in kleinen Stückzahlen herzustellen. Daher stelle sich die Frage, ob man nicht jetzt den Schritt wagen sollte, entsprechende Zellen in Deutschland in großen Volumina zu fertigen – und zwar Zellen, die eine um 100 % längere Lebensdauer haben und im Vergleich zu einer Standardzelle auch noch einen höheren Strom liefern. „Diese Zelle wird es Ende diesen Jahres als Muster geben“, und Anfang nächsten Jahres könnte die Serienproduktion beginnen. Alles sei getestet, funktioniere und sei im Prinzip produktionsbereit. Jetzt fehle das passende Konsortium, das die Fertigung übernimmt und das finanzielle Risiko trage. Dabei ermunterte er die Teilnehmer, über eine Beteiligung an solch einem Konsortium nachzudenken. Einen passenden Standort für ein solches Batteriefertigungsprojekt will Bauer bereits im Raum Coburg verorten, den dort gebe es genügend Platz und auch eine ausreichend starke Elektrizitätsversorgung. Auf die Frage, ob BMZ eine neue Zelle auf den Markt bringe, antwortet Sven Bauer mit einem „Ja“. Wie solch eine Zellenfertigung in Deutschland aussehen könnte, das zeigte er den Anwesenden ebenfalls (Bild 3). Es kommt somit richtig Bewegung in den Markt. Jetzt müssen nur noch alle an einem Strang ziehen.