Youtube Neu entwickelte Batteriematerialien aus Deutschland
Pilotanlage Powder-Up eingeweiht
Die Herstellung neuartiger Hochleistungsbatterien für Elektrofahrzeuge und stationäre Speicher ist in Deutschland einen wichtigen Schritt vorangekommen. Anfang Mai wurde am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Ulm die Powder-Up-Pilotanlage eingeweiht, die erstmals die Produktion von innovativen Batteriematerialien und deren Vorprodukten im Maßstab von bis zu 100 Kilogramm außerhalb der Industrie ermöglicht.
Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger und Ministerialdirektor Michael Kleiner vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus waren anwesend.
Kathodenmaterialien industrienah herstellen
Mit der neuen Powder-Up-Pilotanlage im ZSW wurde ein schwieriges Materialproblem behoben. Der Grund: Forscher testen neue Materialien ausschließlich in kleinen Batterieprototypen. Bei erfolgreichen Ergebnissen sind jedoch deutlich größere Materialmengen notwendig. Nur große industrielle Hersteller konnten diese Mengen bisher liefern. Leider produzieren sie nur selten in Europa. Außerdem geben sie ihre Produkte nur ungern an die Forschung weiter. Diese Lücke schließt nun Powder-Up.
Die Pilotanlage umfasst eine Nutzfläche von 2.400 Quadratmetern und deckt alle Produktionsschritte für die Herstellung von hochenergetischen und umweltfreundlichen Batteriematerialien ab. Dazu gehören eine Fällungsanlage für Vorstufen, eine Hochtemperatur-Wärmebehandlung sowie verschiedene Varianten der Nachbearbeitung. Ebenso integriert sind neue chemische Labore sowie hochpräzise analytische Messgeräte. Die neuen Anlagen ermöglichen es, schnell unterschiedliche Produktmuster herzustellen und diese ebenso schnell zu testen.
Bei den in Powder-Up hergestellten Materialien liegt der Fokus auf neuartigen Kathodenmaterialien. Anschließend sind sie in Pilotanlagen bei Forschungsinstituten oder bei Batterieproduzenten für Entwicklungen nutzbar. Chargen von bis zu 100 Kilogramm sind möglich. Erst diese Menge an Material ermöglicht den Bau von originalgroßen Batterien, wie sie später zum Beispiel in Fahrzeugen eingesetzt werden würden. Powder-Up dient darüber hinaus der Erforschung einzelner Produktionsschritte und der hierfür eingesetzten Maschinen. Durch diese Arbeit unterstützt Powder-Up auch den deutschen Maschinenbau, von dem fast alle Maschinen und Anlagen stammen.
Das Land Baden-Württemberg finanziert das Powder-Up-Gebäude mit zehn Millionen Euro. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert die Pilotanlage mit allen Anlagenteilen, der Gebäude- und Sicherheitstechnik mit 24 Millionen Euro.
„Die neue Produktionsstätte Powder-Up für die Herstellung von hochenergetischen und umweltfreundlichen Batteriematerialien ist ein zentraler Baustein für den Aufbau einer wettbewerbsfähigen und nachhaltigen Batteriewertschöpfungskette in Deutschland und Europa. Damit wird auch die technologische Souveränität im Bereich Batteriefertigung weiter vorangetrieben. Diese Forschungsinfrastruktur stärkt die Position Deutschlands als führender Standort für die Batterieproduktion. Nun liegt es an der Industrie, dieses Angebot für einen schnellen Markthochlauf zu nutzen", betonte Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger bei der Eröffnung.
Investitionen, Innovation und Industriezusammenarbeit
Die Wissenschaftler am ZSW erforschen seit über 35 Jahren Funktionsmaterialien für Batterien und Superkondensatoren. Sie verfügen daher über umfassende Erfahrung in der Entwicklung und Verarbeitung maßgeschneiderter Pulver und Pasten. Ein Fokus liegt auf dem Design innovativer Batteriezellen ohne den Einsatz kritischer und umweltschädlicher Roh- und Hilfsstoffe, aber auch auf Batteriezellen mit erhöhter Sicherheit.
Zur Ausstattung des ZSW in Ulm gehört seit 2014 auch eine große Pilotlinie für die industrielle Produktion von Lithium-Ionen-Zellen bis 80 Amperestunden sowie seit 1998 ein europaweit anerkanntes Batteriesicherheits- und Testzentrum, in dem die Leistungsfähigkeit von Batterien und insbesondere von neuen Batterieprototypen unter extremen Bedingungen bewertet wird. Hierzu zählen auch bewusst herbeigeführte Batteriebrände in den am ZSW vorhandenen Sicherheitsbunkern. Die Erforschung und Implementierung von Recyclingverfahren für Produktionsabfälle und Metalle aus gebrauchten Lithium-Ionen-Batterien runden die Aktivitäten ab. Mehr als 100 Experten arbeiten am ZSW in Ulm an innovativen Komponenten für die nächsten Generationen von Batteriezellen.
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