Professor Heiner Heimes ist Leitungsmitglied des Lehrstuhls „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen. In einem ausführlichen Interview mit der Welt sprach er darüber, wie in Deutschland eine wettbewerbsfähige Batterieproduktion für die Elektromobilität aufgebaut werden könnte.
Aktuell scheint es die Fertigung von Elektroauto-Akkus in Europa schwer zu haben. Mit Northvolt, das auch in Deutschland eine Fabrik bauen wollte, ist kürzlich ein ambitioniertes Vorhaben gescheitert. Und Porsche will seine Tochter Cellforce bei Tübingen möglicherweise schließen. Der Mutterkonzern Volkswagen möchte mit der Tochter PowerCo weiter im großen Stil E-Auto-Akkus produzieren, kämpft aber noch mit Herausforderungen. Auch bei dem Stellantis-Mercedes-TotalEnergie-Gemeinschaftsunternehmen ACC läuft es nicht wie erhofft.
Unterschätzte Hürden in der Akkuproduktion
Nach der zwischenzeitlichen Aufbruchsstimmung habe sich die Entwicklung in den vergangenen zwölf Monaten dramatisch umgekehrt, sagte Heimes. Das liege vor allem auch daran, dass vielerorts die Lernkurve nicht genügend einkalkuliert wurde. Man habe für das „Tal der Tränen“, durch das man zwangsläufig erst einmal gehen müsse, nicht gut genug geplant. Einige hätten nicht auf dem Schirm gehabt, dass die Massenproduktion viel komplexer ist als die Herstellung von Prototypen – und dann sei schlichtweg das Geld ausgegangen.
Eine große Akkufertigung in Europa gilt weiter als notwendig, da sonst die langfristige Abhängigkeit von den aktuell den Markt beherrschenden chinesischen Unternehmen droht. Der RWTH-Professor glaubt, dass in Europa und auch Deutschland weiter Potenzial besteht – um dieses zu realisieren, müsse man in die Erforschung, Entwicklung und Produktion der Batteriezellen-Technologie investieren. Das Geld sei in Deutschland und Europa durchaus vorhanden – aber den jüngsten Entwicklungen zufolge werde es schwierig, privates Kapital in ausreichender Höhe zu mobilisieren.
Staatliche Unterstützung und europäische Kooperation nötig
Konkret sieht Heimes zwei Ansätze. Der Erste ist, dass der Staat die Preisdifferenz, die es zwischen heimischen und den günstigeren Batterien aus Asien gibt, für einen gewissen Zeitraum finanziell überbrückt. Kostet ein Batteriemodul hierzulande noch 100 Euro und das aus Asien 70 Euro, sollte der Staat das eine Zeit lang ausgleichen. „Das deutsche Modul wird auf 90, auf 80 und dann ebenfalls auf 70 Euro sinken – idealerweise also, bis wir auf Augenhöhe sind. Die Mehrkosten heimischer Batteriezellen sind der Gegenwert unserer Unabhängigkeit“, so der Branchenexperte.
Deutschland und Europa hätten weiter die Chance, auf Augenhöhe mit Asien zu gelangen, glaubt Heimes. Hier komme er zu seinem zweiten Vorschlag: „Wir müssen bei der Batterie europäisch denken, so wie beim Flugzeug Airbus, das ja ein europäisches Erfolgsmodell ist.“ Vergleichbar mit der multinationalen Airbus-Produktion könnten Teile der Zellen in Deutschland, Frankreich oder Spanien und die fertigen Zellen auch dort oder in einem weiteren Land produziert werden. Wenn ein rundum europäisches Produkt gelinge, dürfte ein Ausrollen der Produktion in industrielle Größenordnungen kein existenzielles Problem mehr sein.
Digitale Werkzeuge werden laut Heimes in der Batterieproduktion entscheidend sein. Das fange bei der Planung der Fabriken an, wo sogenannte digitale Zwillinge von vornherein das Produktions-Layout so effizient und kostengünstig wie möglich gestalten können. Auch in nachgelagerten Bereichen könnten digitale Werkzeuge sehr helfen – zum Beispiel bei der Rückverfolgbarkeit entscheidender Batterie- und Produktionsdaten. Mithilfe künstlicher Intelligenz könne man praktisch alle Bereiche der Batteriezellenproduktion optimieren.
Die Asiaten – neben China auch Korea und Japan – haben einen enormen Erfahrungsvorsprung bei Akkus. Das lässt sich laut Heimes nicht so schnell aufholen. Aber es gebe andere, essenzielle Bereiche in der Batterieproduktion, in denen sich europäische Hersteller vom Wettbewerb aus Asien abgrenzen und Vorteile auf dem Weltmarkt verschaffen können. Dazu gehörten klimafreundliches Recycling oder hochgradig kosten- und energiesparende Produktionsprozesse.
Gernot meint
«Aktuell scheint es die Fertigung von Elektroauto-Akkus in Europa schwer zu haben. Mit Northvolt, das auch in Deutschland eine Fabrik bauen wollte, ist kürzlich ein ambitioniertes Vorhaben gescheitert. Und Porsche will seine Tochter Cellforce bei Tübingen möglicherweise schließen.»
Naja, für eine Beurteilung ist es wichtig, ob das Scheitern von Batterieprojekten strukturelle Gründe hat, an denen jeder Scheitern würde oder ob es doch sehr individuelle Gründe gibt. Es ist eher Letzteres.
Northvolt ist nicht aus strukturellen Gründen gescheitert, also nicht daran, dass beispielsweise Energie, Löhne, etc. hierzulande zu teuer wären, sondern daran, dass es in seinem Stammwerk Probleme mit den chinesischen Maschinen nicht in den Griff bekommen hat. Northvolt hat Aufträge nicht erfüllen können, darüber Aufträge und Cash Flow verloren und dann kam eine Wirkkette in Gang, die in die Insolvenz führen musste.
Porsche war der Meinung, dass es für seine Fahrzeuge ganz spezielle Hochleistungs-Batteriezellen braucht und nicht mit dem arbeiten kann, was alle anderen verwenden. Das war einfach eine Fehlannahme des Managements. Die wurde korrigiert.
Strukturell schwierig wird die europäische Batteriefertigung eher dadurch, dass man gleich ganz fett mit riesigen Volumen einsteigen muss. Ansonsten hat man mangels Skaleneffekten keine Chance, auch nur ansatzweise wettbewerbsfähig zu werden. Erst mal mit einer 5-GWh-Produktionsstrecke anzufangen und dann später zu erhöhen, ist keine Option, wenn CATL weit über 500 GWh pro Jahr raushaut. Wenn man dann auf 10 GWh verdoppelt, ist CATL bei 1.000 GWh. Man muss im Prinzip gleich mit 50-100 GWh in den Markt gehen. Das ist ein Risiko (siehe Northvolt) und das erfordert hohe Investitionen. Fast allen europäischen Autoherstellern und Zulieferern ist die kurzfristige Gewinnmaximierung aber wichtiger als die langfristige strategische Position des Unternehmens und dann will man solche Investitionen nicht mehr stemmen. Wenn VW nicht 20 Mrd. operativen Gewinn erreicht, dann werden eben die Investitionen gekürzt, auch wenn man genau weiß, dass das die langfristige Perspektive verschlechtert.
Futureman meint
Da es beim größten deutschen Hersteller VW bei jedem Bauteil um Centbeträge im Einkauf geht, kommt da nicht ein Teil in die Produktion. welches aufgrund von regionaler Verfügbarkeit nur einen Cent teurer ist. Siehe gerade Chipkrise.
Und selbst BMW benötigt fast 300.000.000 €, damit am Ende vielleicht 100 Autos dabei rauskommen. Ziel ist halt, solange weitermachen wie bisher.
R2D2 meint
Ohne rohstoffe bringt die tollste fabrik nichts.
Future meint
Im Erzgebirge wollen die Leute keine Lithiumförderung, obwohl das mal eine Bergbauregion war. Die wollen lieber vom Tourismus leben. Lithium hat Deutschland mehr als genug, aber man will es nicht haben.
EVFan meint
Und in Sachsen-Anhalt vergibt man die Bergbaurechte an eine Firma, an der der chinesische Staatsfonds China Investment Corporation zu 50% beteiligt ist.
Ich habe nicht den Eindruck, dass die deutsche oder europäische Politik dem Thema eine besondere Bedeutung beimisst.
Wasco meint
Gerade gab es eine Sendung zum Thema bei Markus Lanz.
Unter anderem war Herr Weber von der EVP zu Gast.
Man weiß nun das es 17 verschiedene Seltene Erden, also Elemente gibt. Das diese eigentlich gar nicht selten sind und auch bei uns oder in Polen und Skandinavien vorkommen und das es eigentlich keine Erden sind und sich der Name nur von einem anderen Mineral ableitet. Das China zurzeit den Großteil dieser „Erden“ kontrolliert und verkauft. Das die USA aber nun bei 20% Eigenanteil sind. Und ab Januar 2027 unabhängig werden möchten. Wir Europäer sind noch in den Startlöchern.
Für die Autoindustrie und EE brauchen wir viel Neodym für die Magnete. Dazu noch Lithium, Kobalt usw. für Batterien.
Bei bestimmten Elementen ist die Welt zu 99% von China abhängig. Wenn wir in Europa den Turbo zünden würden wären wir in 8-15 Jahren unabhängig meinte dort ein Experte.
Manche Elemente haben Wohl große Preisanstiege.
Deswegen auch mein Vorschlag für Natriumbatterien, dann könnte man sich die anderen Metalle wohl fast sparen.
Außerdem sehr gut verfügbar.
Ja, dazu müsste diese Technologie besser werden, aber das ist mehr eine Wollens und Zeitfrage.
Manche Elemente lassen sich nicht so einfach ersetzen, dafür aber diversifizieren oder vielleicht reduzieren.
Wasco meint
Einfach machen und investieren!
Wenn man die heimische Autoindustrie retten will. Langfristig ist Elektromobilität die Zukunft.
Das heißt im nächsten Jahrzehnt am besten nur BEV und (Vollhybride).
PHEV, EREV, Wasserstoff, E-Fuels, (Mildhybride) sind nicht geeignet.
Wasco meint
Ich Stelle mir den Übergang vielleicht folgendermaßen vor:
Von 2035-2040 70% BEV, 25% Vollhybride, 5% Mildhybride.
Von 2040-45 80% BEV, 45-50 90% und ab 2050 100%.
Es sei denn in dieser Zeit findet sich eine noch bessere Technologie.
Außerdem sollte der Individualverkehr durch Anreize reduziert werden,
wie z.B. durch attraktiver günstiger Schienenverkehr und E-Busse.
Das bedeutet Investitionen.
Elektrifizierung des Flug und Schiffsverkehrs.
Ganz wichtig ist auch der Übergang von Lithium zu Natriumbatterien.
Wasco meint
Die Devise lautet unabhängig (europäisch), umweltfreundlich, zukunftsorientiert.
Future meint
In der Theorie könnte Europa das alles machen. Es hapert wohl an der praktischen Umsetzung und der Skalierung. Sowohl bei Northvolt als auch bei ACC. Der Professor ist eben auch ein Theoretiker. PowerCo wird es wohl auch nur mit chinesischer Hilfe schaffen. VW ist deshalb ja stark in Gotion investiert. Das ist die Firma, die in Amerika keine Fabrik bauen durfte, weil ihr eine zu große Nähe zur chinesischen Regierung nachgesagt ird.
LMdeB meint
Konjunktiv „könnte“ sollte es in der Überschrift wohl eher heißen als “ … wettbewerbsfähig machen kann“.