War das Thema in der Vergangenheit eher stiefmütterlich von der Deutschen Automobilindustrie behandelt worden, rückt die Elektromobilität seit dem Abgasskandal und den Betrügereien deutscher Automobilhersteller immer mehr in den Fokus. Die Eifel-Zeitung beschäftigt sich mit dem Thema in den nächsten Wochen.
Ein Überblick über den Stand der Dinge
Große und auch mehr und mehr kleine Hersteller widmen sich – zum Teil schon seit Jahren – dem spannenden Thema Elektromobilität. Es gibt mittlerweile eine Bandbreite an Modellen, Konzepten und Ideen, wie die elektro-motorisierte Fortbewegung der allgegenwärtigen Zukunft aussehen wird und bereits aussieht. In den folgenden Wochen unserer Serie kann und soll auch nicht das vollständige Modell-Spektrum abgedeckt werden. Eine überschaubare Auswahl an Herstellern mit ihren Modellen soll darlegen, was bereits Realität auf den Straßen der Welt ist und was in nächster Zeit kommt bzw. kommen könnte.
Die Batterie – Die Basis für die E-Modelle
Das wichtigste Einzelteil bei allen E-Modellen – ob Bus, Auto, Scooter, Roller oder Fahrrad – ist die Batteriezelle. Experten zu Folge entfällt fast ein Drittel der Wertschöpfung eines Elektroautos auf die Batterie – und bei der Batterie wiederum entfällt die Wertschöpfung zu 60 bis 70 % auf die Zelle.
Damit Deutschland hier nicht auf andere Nationen angewiesen ist, soll nach der vorliegenden „Roadmap integrierte Zell- und Batterieproduktion Deutschland“ der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) spätestens im Jahr 2021 die Produktion der Batteriezellen in Deutschland beginnen. Hierfür soll eine Produktionsanlage errichtet werden, die einen Investitionsbedarf von ca. 1,3 Milliarden Euro haben wird. Es wird prognostiziert, dass die Anlage bis zum Jahr 2025 Volllast fahren und ca. 325 000 Elektrofahrzeuge mit Batterien bestücken könnte.
Der Chef der von der Bundesregierung aufgelegten NPE, Henning Kagermann, prognostiziert, dass die Firmen, die in das Projekt hineingehen, „einen langen Atem und Cash“ benötigen werden. Denn sollte die projektierte Anlage, so sie denn gebaut wird, im Jahr 2025 Volllast fahren können, würde sie sich aber doch erst nach weiteren 5 Jahren amortisieren. Außerdem müsse damit gerechnet werden, dass die asiatischen Hersteller mit Kampfpreisen auf den Markt kommen und so dem neuen Konkurrenten arg zusetzen werden.
Und trotzdem: Da die Automobilproduktion hierzulande ein maßgeblicher Wirtschaftsfaktor ist, wird es notwendig sein, die systemrelevanten Produktionsstufen der Elektromobilität in Deutschland – und ebenfalls in Europa – umzusetzen. Dies schließt neben der eigentlichen Herstellung von Batteriezellen auch die Bereiche Chemie, Fahrzeugfertigung und Maschinenbau für die Zellproduktionsanlagen ein.
Anreize von Seiten der Politik gibt es
Da die Politik schon längst erkannt hat, dass die Zell-Produktion im eigenen Land ein enorm wichtiger Faktor ist, sind bereits mehr als 250 Millionen Euro an Forschungsgeldern geflossen. Diese Gelder haben es u.a. ermöglicht, dass die Batterieforschung in Deutschland – durch den Aufbau von Exzellenzzentren – international wieder wettbewerbsfähig ist.
Und jetzt muss an der Umsetzung gearbeitet werden. Daher wird nun – nachdem das Projekt GIGA-LIB (s. Kasten) gescheitert ist – auf politischer Ebene versucht, ein neues Konsortium zu bilden. Die Weichen hierfür sollen noch in diesem Jahr gestellt werden, damit Deutschland in Zukunft auf dem Gebiet der Zellproduktion eine Chance hat.
Tesla zeigt, wie es geht
Der Elektromobilhersteller Tesla hat in Zusammenarbeit mit Panasonic im US-Bundesstaat Nevada bereits im Jahr 2016 Zellen für Lithium-Ionen-Batterien produziert. Anfang 2017 ist in der erweiterten Produktionsstätte nunmehr die Massenfertigung angelaufen. Die Produktionskapazität der neuen Fabrik soll bereits 2018 bei einer Größenordnung von 35 GWh pro Jahr liegen – fast so viel, wie derzeit weltweit produziert wird. Und damit nicht genug an gigantischen Zahlen: Die Gigafactory, deren Ausbaustufe erst bei 30 % liegt, soll in den kommenden Jahren zum größten Bauwerk (!) der Welt anwachsen. Der Standort soll dann über 6.500 Arbeitsplätze verfügen und in der Region für (geschätzt) weitere 30.000 Jobs sorgen.
Den Wunsch von Tesla, unabhängig von anderen Batterieherstellern zu sein, scheinen offensichtlich die deutschen Automobil-Hersteller nicht zu haben. So hat Daimler das Thema eigene Produktion von Batterien mit der Schließung der Zellfabrik in Kamenz (Sachsen) für sich vorerst ad acta gelegt.Am Standort Kamenz werden daher Batterien montiert – die wichtigen Zellen kommen gemäß vertraglicher Vereinbarung bis zum Jahr 2022 aus Südkorea. Die Erweiterung des Montagewerkes wird allerdings vorangetrieben: Im Mai 2017 erfolgte der Spatenstich für ein weiteres Werk zur Fertigung von Lithium-Ionen-Batterien – mit einer Investitionssumme von 500 Mio. Euro. Aber auch hier ist eben die Abhängigkeit von einem Zulieferer aus dem asiatischen Raum gegeben.
Aber selbst wenn die Abhängigkeiten von Zulieferern für die Batterieherstellung durch die Produktion von Batteriezellen im eigenen Land entfallen würden, blieben noch die Abhängigkeiten von den Spezialrohstoffen (wie Lithium und Kobalt [s. Kasten] und auch Graphit, Nickel und Mangan), deren Vorkommen nicht in Deutschland vorhanden sind. Daher bleibt festzustellen, dass es keine Eigenständigkeit beim wichtigen Thema Batterie geben wird.
GIGA-LIB
Unterstützt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) startete im Juni 2015 das Projekt GIGA-LIB. Ein Konsortium unter der Federführung der VARTA Microbattery GmbH zusammen mit dem Unternehmen Manz AG, M+W Group, ThyssenKrupp System Engineering GmbH und dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) sollte innerhalb von zwei Jahren Fertigungsmethoden für eine modular aufgebaute Lithium-Ionen-Zellen-Produktion zur Integration in Elektrofahrzeuge erforschen. Nach eigenen Aussagen von VARTA sei das Projekt erfolgreich zu Ende geführt worden.
Derzeit wird die Wettbewerbssituation am Markt für Traktionsbatterien – eine Zusammenschaltung von einzelnen Akku-Zellen oder -Blöcken zum Antrieb von Elektrofahrzeugen – bestimmt durch eine Dominanz asiatischer Hersteller. Auf dem Battery Experts Forum im März 2017 in Aschaffenburg wurde klar formuliert, dass bei wachsendem Markterfolg von Elektrofahrzeugen die Nachfrage so deutlich ansteigen wird, dass ein Ausbau der globalen Zellproduktion absolut notwendig wird. Auf dieser Basis könne daher der Betrieb einer Zellfabrik auch in Deutschland nachhaltig möglich sein – trotz weit höherer Energie- und Lohnkosten als z.B. im asiatischen Raum.
Die wichtigsten Rohstoffe für Lithium-Ionen-Batterien
Lithium: Die Schätzungen für das gesamte Lithium-Vorkommen der Welt gehen weit auseinander und liegen zwischen 20 und 55 Mio. Tonnen. Das größte Vorkommen befindet sich in Bolivien. Auf mehr als 9 Mio. Tonnen des Metalls werden die Vorräte in dem lateinamerikanischen Land geschätzt – den größten Teil enthält der Salzsee Salar de Uyuni, der in einer Höhe von 3.650 m liegt und ca. 10.500 Quadratkilometer groß ist. Die K-UTEC AG aus Thüringen errichtet dort eine Aufbereitungsanlage zur Lithiumgewinnung, die im Jahr 2018 in Betrieb gehen soll, um dann jährlich 30.000 Tonnen Lithium zu produzieren.
Mit dem sprunghaft angestiegenen Bedarf an dem Metall steigen auch die Preise: Wurden für eine Tonne reines und weißes Lithium vor zwei Jahren nur knapp 7.000 USD bezahlt, liegt der Preis für eine Tonne des Rohstoffes heute bereits bei rund 20.000 USD – Tendenz steigend.
Kobalt: Der Preis für Kobalt verzeichnet zurzeit ebenfalls einen enormen Anstieg. Wurden noch im Januar 2017 für 1 kg weniger als 38 € bezahlt, lag der Preis ein halbes Jahr später bereits bei knapp 70 €. Die weltweit bekannten Reserven betragen schätzungsweise 25 Mio. Tonnen. Die größten Mengen befinden sich auf dem afrikanischen Kontinent (Kongo und Sambia) sowie u.a. in Kanada, Russland, Australien und den USA.
Zu dem größten Vorkommen im Kongo haben sich bereits die Chinesen den Zugang gesichert. Der Deal mit der kongolesischen Regierung heißt: Rohstoffe gegen Bau von Infrastruktur. Scharf kritisiert – insbesondere von Amnesty International – werden häufig die Bedingungen in den afrikanischen Kobalt-Minen, in denen zum großen Teil Kinder oft mit bloßen Händen oder primitiven Werkzeugen arbeiten. So schätzte das UN-Kinderhilfswerk, dass in den Minen im Süden des Kongos rund 40.000 Minderjährige beschäftigt sind.
Mit freundlicher Genehmigung des INFOSAT Verlags, Daun
Im Teil 2 nächste Woche (KW 40) stellen wir Ihnen Elektrofahrzeuge vor.
Aktuelle Ausgabe kostenfrei als E-Paper lesen