Die Leistung der gängigen Lithium-Ionen-Akkus sinkt nicht nur im Handy, auch beim Elektroauto besteht das Problem. Zudem verursacht der Lithium-Abbau große Umweltschäden. Doch jetzt mischt eine Firma aus Frauenfeld in der Schweiz den Batteriemarkt mit einem Ökoakku auf.
Die Firma Swiss Clean Battery (SCB) baut eine Feststoffbatterie. Im Gegensatz zum Lithium-Akku mit flüssigen Elektrolyten ist der Elektrolyt fest und nicht brennbar und damit sicher, wie Geschäftsführer Thomas Lützenrath zu "20 Minuten" sagt. Weil die Batterie Schwefeldioxid, Schwefeleisenverbindungen und Graphit statt der kritischen Rohstoffe Lithium, Kobalt oder Gold brauche, sei sie um 50 Prozent umweltfreundlicher und weil sie 100.000 Ladezyklen statt 3.000 biete, sei sie auch deutlich billiger.
Die derzeitige Standardgröße von 13 mal 13 Zentimetern dient für etwa 40 der gängigsten Anwendungen wie E-Autos, Schiffe, Stromnetze und Industriespeicher. Schweizer Unternehmen wie die SBB, Migros und Stadler Rail wollen laut der "Handelszeitung" die ersten Testzellen haben. Auch ausländische Fahrzeughersteller, Schiffsbetreiber und Energieversorger hätten Absichtserklärungen unterzeichnet.
SCB baue auch einen Heimspeicher für Schweizer Privatkunden als Demoversion, so Lützenrath. Mit einer anderen Form ließe sich der Akku auch in Geräten wie Handys oder Bohrmaschinen einsetzen. Für neue Akkuformen müsste der Hersteller der Akkugehäuse aber circa 60 Millionen Franken (rund 62,4 Millionen Euro) in neue Maschinen investieren, schließlich müsste er derzeit circa 50 Millionen Gehäuse pro Jahr liefern können.
80 Stück baute SCB bisher mit der deutschen Entwicklungsgesellschaft HPB, die zur selben Firmengruppe gehört. Die Akkus sind laut Lützenrath als Testzellen bei möglichen Kunden oder Kundinnen oder beispielsweise im Testlabor der Uni Freiburg im Minus-40-Grad-Kälteschrank. "Im Oktober werden wir alle Messdaten veröffentlichen. Diese werden sensationell", so Lützenrath. Jetzt will SCB in Ems (GR) die erste Gigafactory der Schweiz bauen. Dort soll ab 2025 die weltweit erste Massenfertigung für Feststoffbatterien beginnen.
So kam die SCB zum neuen Akku
High Performance Battery (HPB) forscht seit rund 30 Jahren an den Gründen für die Alterung und den Leistungsverlust von Lithium-Ionen-Akkus. "Eher zufällig entdeckte unser Forscherteam dabei, dass unser flüssiger Elektrolyt in der Zelle zum Festionenleiter aushärtet", sagt SCB-Chef Thomas Lützenrath. So kam es zum Feststoffakku.
Die Fabrik soll zuerst eine Produktionskapazität mit einer Gesamtleistung von 1,2 Gigawattstunden haben. Das wären 7,5 Millionen Akkus jährlich. Später soll die Produktion auf jährlich 7,6 Gigawattstunden mit 47,5 Millionen Akkus steigen. Die Fabrik mit sieben Etagen und 800 Arbeitsplätzen soll 400 Millionen Franken kosten. Lützenrath rechnet mit einem jährlichen Umsatz von zwei Milliarden Franken, rund 2,08 Milliarden Euro.
Es gebe eine breite Palette an Forschungen zu Feststoffbatterien, sagt Corsin Battaglia, Batterien-Technologie-Forschungsleiter beim Materialforschungsinstitut Empa, etwa mit Natrium statt Lithium. Auch Auto-Giganten wie Toyota und VW sind an Feststoffakkus dran, haben es aber noch nicht zur Marktreife geschafft.
Sie sind laut "Handelszeitung" noch nicht so weit wie die SCB, die bereits Zellen mit jeweils 150 Wattstunden pro Kilogramm und 12.000 Ladezyklen ohne Leistungsverlust fertigte. "Die Herstellung dieser Akkus auf industriellem Maßstab ist oft schwieriger, als ursprünglich angenommen, das dafür notwendige Hochskalieren benötigt dann häufig doch noch einiges an Forschung und Entwicklung", sagt Battaglia.
