Elektromobilität

Batterien für Elektroautos: Gigafactory und Zellfertigung in Deutschland

von
Manuel Berkel

Jetzt soll es plötzlich ganz schnell mit Gigafactorys in Deutschland gehen. Firmen aus der Bundesrepublik und der Welt planen eine eigene Zellfertigung.

Elektroauto beim Aufladen.
Die Batterien für Elektroautos kommen meist aus Asien. Doch schon bald könnte auch in Deutschland eine Gigafactory entstehen. Foto: Shutterstock / Matej Kastelic

Das erfahren Sie gleich:

  • Wo Tesla demnächst Akkus in Europa bauen lassen könnte
  • Wie Wirtschaftsminister Peter Altmaier die Zellfertigung in Deutschland stärken will
  • Wieso auch europäische Firmen bereits riesige Batteriefabriken planen

Die Batteriezelle ist das Herzstück eines Elektroautos. Reichweite, Ladedauer – wer bei den wichtigsten Eigenschaften eines Stromers vorne liegen will, muss bei den Energiespeichern führend sein.

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Doch bisher fuhr Deutschland bei der Elektromobilität nur auf den hinteren Rängen mit. Die Masse der kleinen Energiepakete kommt aus Japan, Südkorea und China. Das könnte sich jedoch bald ändern.

Förderung zeigt großes Interesse der Industrie

Vor wenigen Wochen rief das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) eine Förderung in Höhe von bis zu einer Milliarde Euro für die deutsche Batteriezellenproduktion aus. Bewerben konnten sich Konsortien mit eigenen Ideen für die Erforschung und Herstellung der Stromspeicher bis einschließlich 15. März. Die Vergabe plante die Bundesregierung noch für den aktuellen Monat.

Ganz so einfach ist das aber wohl nicht, denn laut "Handelsblatt" verzögert sich die Entscheidung. Grund dafür ist das unerwartet hohe Interesse an der Förderung. Sieben Konzepte gingen beim BMWi ein, von denen am Ende nur zwei bis drei die Gelder erhalten. Welche das sind, will das Ministerium in den kommenden Wochen erarbeiten.

Unter den Bewerbern sind Konsortien mit großen Namen wie BASF, Volkswagen und Varta. Dabei geht es nicht nur um Lithium-Ionen-Akkus, sondern auch um andere Technologien. Eine Gruppe mit den Unternehmen CMBlu und Mann+Hummel an der Spitze möchte etwa Redox-Flow-Batterien herstellen.

CATL: Hohe Produktionskapazität erwartet

Das chinesische Unternehmen Contemporary Amperex Technology (CATL) baut im Industriegebiet Erfurter Kreuz eine Fabrik zur Batteriezellenfertigung auf. In vier Stufen soll die Fabrik in Erfurt entstehen. Für das Jahr 2025 ist sogar der Aufbau einer Anlage zum Recyclen der Zellen geplant. Die gute Nachricht für Region und Land: CATL will auf Zulieferer aus der Nähe setzen. Von der Zellfertigung sollen also auch weitere Unternehmen profitieren. Das könnte zusätzliche Arbeitsplätze schaffen. Zwei Flächen mit 35 und 17 Hektar stehen dafür zur Verfügung. Zunächst waren die Fertigungshallen für 14 Gigawattstunden (GWh) pro Jahr geplant. Doch das hat sich offenbar geändert.

Gegenüber dem Branchendienst electrive.net erwähnte Matthias Zentgraf, Europachef von CATL, dass im Jahr sogar 100 GWh möglich sein könnten. Der Bedarf seitens der Automobilhersteller sei wohl gegeben. Zuletzt sprach das Unternehmen von einer maximalen Produktionskapazität von 60 GWh im Jahr ab 2026. Sollte CATL wirklich die 100 GWh anpeilen, läge das Unternehmen gleichauf mit den Plänen von Tesla. Auch Elon Musk möchte mit seiner Gigafactory in Nevada langfristig die Marke knacken.

Zellproduktion auf deutschem Boden beschlossen

In Deutschland soll bald die Fertigung von Batteriezellen erfolgen. Darauf einigten sich die BMZ Gruppe, unter deren Leitung das Projekt TerraE fortbesteht, Custom Cells Itzehoe, EAS Batteries, Liacon und das Unternehmen Leclanché aus der Schweiz. Die Zellfertigung soll im Rahmen der Initiative “Forschungsland Batteriezelle Deutschland” des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) erfolgen.

Das Projekt läuft unter dem Namen “Forschungsfertigung Batteriezelle” – kurz FFB. Die Pilotfertigung soll die Prozesse einer industriellen Zellfertigung erproben. Laut BMZ Group soll daraus am Ende eine großseriennahe Produktionslinie entstehen. Für die Planung und den Aufbau ist die Fraunhofer-Gesellschaft zuständig.

Blackrock Resources will Zellfertigung starten

Auch das Unternehmen Blackrock Resources aus der Schweiz plant eine Zellfertigung in Deutschland. Dafür stehen den Eidgenossen laut eigenen Aussagen 200 Millionen Euro zur Verfügung. Geplant ist die Errichtung einer Fabrik in der Nähe von Erfurt. Sollte das nicht klappen, will Blackrock auf Braunschweig ausweichen.

Deutschland sei wegen der starken Automobilindustrie ein attraktiver Standort. Die Firma möchte pro Jahr 100 Millionen Zellen pro Jahr herstellen. Daraus sollen sich zwischen 25.000 und 100.000 Akkus für Elektroautos ergeben.

Deutschland und Frankreich machen gemeinsame Sache

Um die Zellfertigung im eigenen Land voranzutreiben, holt sich die Bundesregierung einen Partner ins Boot. Zusammen mit Frankreich soll der Aufstieg zu einem der wichtigsten Produzenten von Batterien in Europa gelingen. Eine entsprechende Erklärung unterzeichneten die beiden Ländern im Rahmen der sechsten “Friends of Industry”-Konferenz in Paris.

Wirtschaftsminister Altmaier glaubt fest an einen Erfolg der Technik: “Batterien werden andere Technologien aus der Vergangenheit ersetzen.” Eine Batteriefertigung im Herzen Europas sei deshalb besonders wichtig. “Autohersteller in Europa und woanders entscheiden jetzt, wo sie ihre Batterien bestellen werden”, so der französische Minister Bruno Le Maire.

Batteriezellen seien aber nicht nur für den Einsatz in Elektroautos von großer Bedeutung. Auch bei der Speicherung von erzeugter Energie und der Elektrifizierung von Verkehrssystemen spielen sie eine Rolle. Geplant ist deshalb eine Starthilfe für die Entwicklung von Batterien. Deutschland will eine Milliarde Euro dafür aufbringen, Frankreich nennt hingegen noch keinen konkreten Betrag.

BASF hat großes Interesse am Batteriemarkt

Der deutsche Chemiekonzern BASF gehört zu den größten weltweit. In seiner langen Firmengeschichte – die Gründung der Firma erfolgte im Jahr 1865 – entwickelte das Unternehmen viele heute gebräuchliche Produkte. Dazu gehören etwa Styropor und Glysantin. Offenbar hat der Konzern auch Interesse an einer neuen Branche.

Martin Brudermüller, Vorstandsvorsitzender der BASF, teilte gegenüber dem Berliner Tagesspiegel mit: “Batteriematerialien für Elektromobilität sind ein riesiger Chemiemarkt, der im Moment entsteht. Da wollen wir ein wesentlicher Spieler werden.” Dafür investiert das Unternehmen offenbar im großen Stil. “Das ist sehr kapitalintensiv, da müssen wir viel Geld in die Hand nehmen”, so Brudermüller.

Die Batteriezellen selbst will BASF aber wohl nicht fertigen, dazu fehle dem Konzern laut Brudermüller die notwendige Expertise. Stattdessen ist die Produktion von Kathodenmaterial geplant. Damit wäre das Unternehmen also ein Zulieferer für andere Firmen, die gerade eine Zellfertigung in Deutschland aufbauen – wie etwa Varta.

Varta: Fertigung von Batterien für E-Autos geplant

Als “Accumulatoren-Fabrik Tudorschen Systems Büsche & Müller oHG” entstand am 27. Dezember 1887 das heute als Varta AG bekannte Unternehmen. Schon damals erkannte die Firma das Potenzial, das in wiederaufladbaren Stromspeichern steckt. Gemeinsam mit Siemens und AEG gelang schon 1893 die Ausstattung von Elektroautos mit Batterien aus eigenem Hause.

Gut 125 Jahre später will Varta wohl wieder Akkus für elektrisch betriebene Fahrzeuge herstellen. Diesmal holt sich die Firma laut der Nachrichtenagentur Reuters dafür das Fraunhofer Institut mit ins Boot. Entstehen soll eine Fertigungsstraße für Batteriezellen in Baden-Württemberg. Das Land bemüht sich um die Bereitstellung von Fördergeldern aus dem von der Bundesregierung versprochenen Topf.

Die Voraussetzungen für den Markteinstieg sind bei Varta im Vergleich zu anderen Unternehmen geringer. Die Erfahrung im Bereich der Zellfertigung ist groß, es braucht nur die passende Infrastruktur und schon kann die Produktion starten.

TerraE: Übernahme durch BMZ erfolgt

TerraE ist tot, lang lebe TerraE: So oder so ähnlich ließe sich die Wiederauferstehung des Konsortiums beschreiben. Neues Leben haucht dem die BMZ Group aus Karlstein bei Aschaffenburg ein. Das 1994 gegründete Unternehmen kennt sich mit dem Thema aus, denn es stellt Batteriesysteme für zahlreiche Anwendungsgebiete her.

Die Übernahme der TerraE Holding GmbH in Frankfurt und der TerraE Engineering GmbH soll die Zellfertigung für Lithium-Ionen-Akkus in Deutschland vorantreiben. Bis zum Jahr 2028 ist ein schrittweiser Ausbau der Produktion auf 34 GWh pro Jahr geplant.

Ermöglichen soll das eine neue Produktionshalle in Karlstein – mit einer Größe von rund 3000 Quadratmetern. Sie soll noch 2019 die Fertigung aufnehmen. Im gleichen Jahr soll auch der Aufbau eines Logistikzentrums erfolgen.

Gigafactory für verschiedene Autohersteller

Das deutsche Konsortium TerraE wollte Ende 2019 eine riesige Akkufertigung in der Bundesrepublik an den Start bringen und somit den Produzenten aus Asien Konkurrenz machen. Bis 2028 sollte die Kapazität so weit ausgebaut sein, dass pro Jahr Zellen und komplette Akkus mit insgesamt 34 Gigawattstunden vom Band laufen – genug für etwa 350.000 reichweitenstarke Elektroautos.

Hinter TerraE standen 17 Unternehmen und Forschungsinstitute sowie der Schweizer Lithium-Ionen-Spezialist Leclanché und der belgische Chemiekonzern Solvay. Zum Konsortium gehörte auch der fränkische Batteriehersteller BMZ, der die Akkus für den StreetScooter der Deutschen Post montiert.

Die Entscheidung für Deutschland als Standort einer Gigafactory war allerdings nicht selbstverständlich. Oft nennen Unternehmen die hohen Stromkosten als Grund, warum sich eine massenhafte Zellproduktion in der Bundesrepublik angeblich nicht lohnt.

Für die Macher von TerraE ging das Argument aber an der Realität vorbei: "Wenn die Stromkosten drei bis vier Prozent der Gesamtkosten ausmachen, ist das viel. Die Argumentation, dass die Zellfertigung nur bei geringen Energiepreisen wirtschaftlich sei, ist einfach falsch", sagte TerraE-Geschäftsführer Holger Gritzka.

Die Partner wollten eigene Akkus verkaufen, vor allem aber im Auftrag der großen europäischen Automobilhersteller produzieren.

TerraE: Am Ende scheiterte es doch an den Kosten

Nach großen Ambitionen und anderthalb Jahren Konzeption ist das Projekt TerraE gescheitert, wie der “Tagesspiegel” berichtet. Demnach habe sich das Konsortium kürzlich zerschlagen. Der Grund dafür liege in den Kosten für die Fertigung in Großserie. Die Unternehmen waren offenbar nicht bereit, diese zu tragen.

Damit ist das Thema einer Gigafactory deutscher Unternehmen aber noch nicht zu den Akten gelegt. Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier drängt auf einen Neustart des Projekts. Bereits jetzt meldeten laut Ministerium zahlreiche Unternehmen Interesse an. Dazu sollen Firmen wie Varta Microbattery und Ford gehören.

Offenbar beteiligt sich die Bundesregierung auch finanziell an dem Vorhaben. Eine Milliarde Euro bis 2021 sollen einen vereinfachten Start ermöglichen. Noch eine Milliarde plant Altmaier für eine zweite Fabrik in der Lausitz, wo die Braunkohleförderung in den kommenden Jahren langsam auslaufen soll. Eine Gigafactory könnte einen möglichen Zerfall der Region verhindern und Arbeitsplätze retten.

Continental prüft mögliche Fertigung von Batterien

Das deutsche Unternehmen Continental gehört zu den größten und wichtigsten Zulieferern der Automobilindustrie. Da verwundert es kaum, dass der Konzern zumindest über den Bau einer Fabrik zur Fertigung von Batteriezellen nachdenkt. Damit wäre Continental auch Bosch voraus, die eine eigene Produktion in Deutschland bereits ausgeschlossen haben.

Finanzvorstand Wolfgang Schäfer äußerte sich gegenüber der Nachrichtenagentur Reuters jedoch noch zurückhaltend: “Wir schauen uns das an.” Das Unternehmen macht sich die Entscheidung offenbar nicht einfach. Zunächst wolle man den Markt und verschiedene Technologien beobachten. Eine endgültige Entscheidung soll nicht vor Ende 2020 fallen.

Tatsächlich ist die Batteriefertigung für die Firmen mit gigantischen Investitionen verbunden. Bosch hatte bereits einen Betrag von etwa 20 Milliarden Euro genannt – nur als Startinvestition. Doch wenn sie zu lange warten, bekommen sie vielleicht Konkurrenz aus Übersee.

Baut Tesla eine Gigafactory in Deutschland?

Auch Tesla-Gründer Elon Musk drängt schließlich auf die verstärkte Produktion von Batteriezellen außerhalb der USA. Ohne konkrete Informationen, twitterte er am 19. Juni:

Vorangegangen war die Frage eines Twitter-Nutzers, ob Elon Musk zustimme, dass es taktisch klug wäre, die erste europäische Gigafactory in Deutschland zu platzieren.

Und tatsächlich: Deutschland scheint für Elon Musk die erste Wahl beim Standort für eine Gigafactory zu sein. Vielleicht, so Musk, an der Grenze zu Frankreich, nahe den Beneluxländern (Belgien, Niederlande, Luxemburg).

Dass Tesla die Nähe zu den Niederlanden sucht, ist nicht ungewöhnlich. Immerhin steht dort, in Amsterdam, die europäische Zentrale des Elektroauto-Pioniers. Und das, ergänzte Musk in einem weiteren Tweet, werde sich auch nicht ändern.

Wenngleich Musk seinen Ankündigungen gerne Taten folgen lässt, heißt sein Tweet aber noch nicht, dass es tatsächlich zum Bau einer Gigafactory in Deutschland kommt.

Berlin: Gigafactory am Rande der Stadt?

Erste Regionen empfehlen sich schon jetzt als mögliche Standorte für eine Gigafactory von Elon Musk. Dazu gehört auch die Landeshauptstadt Berlin. Laut einem Bericht der “Berliner Morgenpost”, ging bereits im August eine Bewerbung der Wirtschaftssenatorin Ramona Pop zu Tesla raus.

Darin empfiehlt sie den CleanTech-Business-Park in Mahrzahn. Der liegt nahe der S-Bahn-Station Mehrower Allee und ist somit gut ans Verkehrsnetz angebunden. Eine Alternativen wären laut Pop in der Nähe des Campus Berlin-Buch und beim Flughafen Berlin-Tegel gegeben.

Bereits in jüngerer Vergangenheit haben auch Bayern, Baden-Württemberg, Brandenburg und Nordrhein-Westfalen ihr Interesse an einer Gigafactory bekundet. Die Nase vorne haben könnte jedoch ein weitaus kleineres Bundesland.

Saarland bewirbt sich als möglicher Standort

Dennoch hat sich das Saarland in Folge des Tweets proaktiv als Standort beworben. In einem Brief wollen Ministerpräsident Tobias Hans (CDU) und Vize-Regierungschefin Anke Rehlinger (SPD) dem Tesla-CEO das Saarland schmackhaft machen. So gedenken sie "auf die besonderen Standortstärken des Saarlandes hinzuweisen und das Angebot aktiver Unterstützung zu machen", berichtete die Saarbrücker Zeitung.

Auch die FDP und die Grünen im Saarland unterstützen den Vorstoß. Demnach sei das Saarland dank der Expertise in der Automobilindustrie der ideale Standort.

Im Länderdreieck zwischen Frankreich, Luxemburg und Deutschland gelegen erfüllt das Saarland zumindest teilweise die Anforderungen Musks, eine Gigafactory möglichst nahe der Grenze zu Frankreich zu platzieren.

Wie das Wall Street Journal (WSJ) Ende Juli unter Berufung auf dem Unternehmen nahestehende Personen berichtete, habe Tesla bereits erste Gespräche mit Vertretern aus dem Saarland und Rheinland-Pfalz geführt. Dabei soll es vor allem um den möglichen Aufbau einer Gigafactory in einem der beiden Bundesländer gegangen sein, in der sowohl die Fertigung von Batterien als auch Fahrzeugen erfolgen soll.

Gegenüber der Wirtschaftszeitung sagte die saarländische Wirtschaftsministerin Anke Rehlinger: "Sie schauen sich uns an, um zu sehen, ob wir ihre Bedürfnisse befriedigen können."

Allerdings, so das WSJ weiter, handle es sich bei der Annäherung lediglich um erste Vorgespräche. Offizielle Verhandlungen habe es noch nicht gegeben. Bis Ende des Jahres will Tesla entscheiden, wo die erste Gigafactory in Europa entstehen soll.

In Teilen ist Tesla bereits jetzt in Deutschland als Arbeitgeber vertreten. 2016 übernahm der Autobauer den Zulieferer Grohmann Engineering in Prüm in der Eifel, das etwa 115 Kilometer Luftlinie von Saarbrücken entfernt liegt. Das automatisierte Produktionssystem für das Model 3 stammt unter anderem von dort.

Bereits in der Vergangenheit hatten sich andere europäische Länder als Standort “beworben”, um von den erhofften positiven Auswirkungen auf die Wirtschaft zu profitieren. Die EU-Kommission dürfte die Idee begrüßen, während die Industrie selbst derartige Vorhaben aufgrund fehlender Standards noch kritisch betrachtet.

Gigafactory für Massenproduktion von Akkus und Batterien

Die für Europa geplante Gigafactory wäre die zweite außerhalb der USA und die vierte überhaupt, die Tesla baut bzw. anmietet. Die ersten stehen in Reno, Nevada sowie in Buffalo, New York – und eine entsteht gerade in Schanghai.

Der phasenweise Bau der Gigafactory 1 in Reno begann 2014 und wird voraussichtlich noch bis mindestens 2020 andauern. Laut Tesla ist die riesige Fabrik erst zu knapp 30 Prozent fertiggestellt, belegt aber bereits jetzt eine Grundfläche von mehr als 176.000 Quadratmetern auf mehreren Etagen.

Nach Fertigstellung soll die Anlage jährlich Akkus mit einer Gesamtkapazität von 35 Gigawattstunden herstellen – also fast so viel wie die aktuelle Batterieproduktion der ganzen Welt zusammen. Die Menge an Energie bzw. Akkus benötigt Tesla, um die geplante Jahresproduktion von 500.000 Fahrzeugen zu verwirklichen.

Seit Anfang 2017 werden in den teilweise fertiggestellten Abschnitten (insgesamt sollen es 21 werden) Batteriezellen, Akkupacks und Antriebsstränge gefertigt. In Zukunft sollen dort aber auch vollständige Fahrzeuge vom Band laufen, so Musk.

Um die Kosten für die eigene Fahrzeugproduktion noch weiter zu senken, sollen insgesamt zehn bis zwölf solcher Fabrik entstehen, verkündete Musk Mitte Juni bei einer Aktionärsversammlung. In Australien erprobt Tesla derweil das Speichern von Energie in einer Riesenbatterie.

Förderung soll Anreize schaffen

Neben den zwei Milliarden Euro, die direkt in die Anlagen und somit in die Herstellung von Batterien und Akkus fließen, will die Regierung weitere 600 Millionen Euro bereitstellen. Die als Forschungsgeld angedachte Summe erhält eine Fabrik, die an die Fraunhofer Gesellschaft angegliedert ist. Die dort angestellten Wissenschaftler sollen die Weiterentwicklung von Zellen und Batterien vorantreiben.

Elektromobilität

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Schon im vergangenen Jahrzehnt hatte die Bundesregierung eine halbe Milliarde Euro in die Zellforschung investiert. Doch "ohne industrielle Fertigung und begleitende Forschungsaktivitäten gebe es keine komplette Wertschöpfungskette mehr in der Autoindustrie", wie der Tagesspiegel schreibt.

Mit dem Bau der zwei vom Bund subventionierten Gigafactories will die Regierung darüber hinaus Anreize schaffen, die Batteriezellfertigung und "die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Zellfertiger" hierzulande zu sichern. Denn, so der Tagesspiegel weiter, "allein VW braucht die Kapazität von vier riesigen Zellfabriken, um die drei Millionen Stromautos auszurüsten, die der Konzern 2025 bauen will." (Mit Material der dpa)

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