cav – Prozesstechnik für die Chemieindustrie 03-2024

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cav TREND HERSTELLUNG UND RECYCLING VON BATTERIEN Bild: ckybe – stock.adobe.com So gelingt die wettbewerbsfähige Batteriezellenproduktion in Europa DIE MISCHUNG MACHT‘S Der Batteriestandort Europa gerät im Wettbewerb mit Asien zunehmend unter Druck. Die notwendige Reduzierung des CO 2 -Fußabdrucks und hohe Energiekosten erfordern maximale Effizienz in der heimischen Zellenproduktion. Gefragt sind daher neue Technologien wie die Trockenelektrodenfertigung und innovative Misch- und Coating-Systeme, aber auch strategische Partnerschaften von Lieferanten für den Aufbau von Gigafactories. 8 cav 03-2024

Bild: Eirich Der Mixsolver von Eirich kann sowohl Slurries für Nasselektroden als auch für Trockenelektroden in einem Eintopf- Prozess herstellen Auf dem Weg zur Klimaneutralität fordert die EU von den Mitgliedsstaaten mit dem „Green Deal“, die Treibgasemission im ersten Schritt um 55 % gegenüber 1990 zu senken. Ein Weg dorthin ist Elektromobilität, damit sind gleichzeitig die Hersteller von Lithium- Ionen-Batteriezellen betroffen. Da die Batterieproduktion besonders energieintensiv ist, wirken sich die hohen Strompreise auf die Wirtschaftlichkeit der europäischen Produktionsstätten aus. Die aktuelle Studie von Porsche Consulting in Zusammenarbeit mit dem VDMA zeigt die Marktentwicklung und Chancen, die in Europa ergriffen werden müssen: Weltweit sind rund 200 Batteriefabriken im Bau oder in Planung. Wirtschaftlich ergibt es Sinn, die Zellen in der Nähe der Abnehmer wie den großen Automobilherstellern zu produzieren, denn lange Transportwege der Zellen aus Übersee bedeuten gebundenes Kapital und Transaktionen. Mit den Fabriken reagieren die Hersteller auf die enorm steigende Nachfrage nach Batteriezellen. Allein in Europa rechnet man mit einer Verzehnfachung der Fertigungskapazitäten bis 2030 mit etwa 1,5 TWh/a. Ausgestattet werden die neuen Fabriken derzeit vor allem mit Produktionstechnik aus Asien. Chinesische Maschinenbauer setzen derzeit als Komplettanbieter den Standard. Nur acht Prozent der Hightech-Ausrüstung dieser Fabriken kommt aus Europa. Europa fehlt der große Ausrüster für die Zellfertigung Im Gegensatz zum asiatischen Wettbewerb fehlt in Europa ein Generalunternehmen, der eine ganze Fabrik für die Zellfertigung ausrüsten kann. Kein Mittelständler hat die Kapazitäten, eine 20-Gigawatt- Fabrik allein auszurüsten. Die Lösung ist eine Zusammenarbeit von Firmen entlang der Prozesskette und ein gemeinsames Auftreten als Lieferant gegenüber Anlagenplanern oder Endkunden. Die Koopera- tion von Manz, Dürr und Grob geht hier als gutes Beispiel voran. Derartige Zusammenschlüsse europäischer Lieferanten sind in der Batterieproduktion allerdings noch selten, weshalb Batterieproduzenten gern auf den Marktführer aus China zurückgreifen. Dieser rüstet derzeit viele Gigafactories preisgünstig mit Maschinen mit einem eigenen Serienstandard aus. Als scheinbar erfahrenerer Marktführer weist er hierfür etliche Referenzen in der Großserie aus. Anders sieht es bei den mittelständisch geprägten europäischen Lieferanten aus. Diese bauen das Know-how für Großserienprojekte gerade erst auf. In der Batteriefertigung müssen das Vertrauen und die Beziehungen zwischen der Automobilindustrie und diesen Lieferanten erst noch wachsen. Warum asiatische Technik in Europa oft teurer wird In puncto Kostenplanung gilt es zu bedenken, dass asiatische Technik unter europäischen Rahmenbedingungen oft nicht wirtschaftlich zu betreiben ist. Dazu tragen nicht nur die bereits angesprochenen Stromkosten bei, sondern auch die Personalkosten: Asiatische Anlagen erfordern viele manuelle Arbeitsvorgänge, beispielsweise beim Handling der Rohstoffe und Batteriemassen, sogenannte Slurries. Fehlende Sensorik führt außerdem dazu, dass Störungen oder Abweichungen im Dauerbetrieb nicht immer erkannt werden. Mitarbeitende müssen deshalb viele Steuerungspunkte der Anlage ablaufen und individuell überprüfen und bedienen, da es kein übergeordnetes Steuerungskonzept gibt. Für den Betrieb asiatischer Anlagen ist deshalb in der Regel wesentlich mehr Personal nötig. Oder diese Anlagen sind einfach technisch weniger effizient, sodass geringere Durchsätze, häufige Stillstände und damit höhere Betriebskosten die Folge sind. cav 03-2024 9