Varta rüstet sich für den Wettbewerb

Die Schlüsseltechnologie der Elektromobilität ist die Batteriezelle – sie gilt als Brennraum der Zukunft. Bisher dominieren asiatische Hersteller den Markt und fast alle Autohersteller kooperieren mit Unternehmen wie LG Chem, CATL oder Farasis. Neben der Zellchemie gilt auch die Produktion als Hebel, um die Kosten zu senken und effizienter zu werden. Am Fraunhofer IPA in Stuttgart können Forscher nun an einem Zentrum für digitalisierte Batteriezellproduktion (ZDB) die Verfahren optimieren. "Wir müssen unser führendes Know-how im Bereich Industrie 4.0 nutzen, um uns auch bei diesem so wichtigen Zukunftsbereich in eine gute Position zu bringen", sagte Baden-Württembergs Wirtschaftsministerin Nicole Hoffmeister-Kraut bei der Eröffnung.

Der Zug gilt als noch nicht abgefahren. Weil künftig riesige Kapazitäten notwendig seien, hätten auch neue Akteure noch Chancen. "Wenn die deutsche Industrie künftig nicht mehr von asiatischen Batteriezellenproduzenten abhängig sein soll, müssen wir in Deutschland und Europa nicht nur unseren Rückstand aufholen, sondern die Technologieführerschaft übernehmen", so Professor Alexander Sauer, der neben dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA auch das Institut für Energieeffizienz in der Produktion EEP der Universität Stuttgart leitet.

Einer dieser Akteure ist Varta, einer der frühen Partner beim Aufbau des ZDB. Der schwäbische Batteriehersteller ist bisher vor allem bei kleinen Batterien etwa für Hörgeräte im Geschäft, will aber auch in den Automarkt einsteigen und wurde bereits mit einer neuen Hochleistungszelle etwa für den Sportwagenbauer Porsche in Verbindung gebracht. Am Fraunhofer IPA haben die Experten des Unternehmens wesentliche Teile der Prozesskette der Batteriezellenproduktion im Labormaßstab nachgebaut und die einzelnen Stationen digital miteinander vernetzt. Die dabei anfallenden Daten werden analysiert und ausgewertet. Dies soll später in Echtzeit geschehen.

Über einen digitalen Zwilling kommen sie Prozessfehlern auf die Spur und können diese optimieren und automatisieren. So lässt sich etwa die Elektrolytbefüllung verbessern, einer der wichtigsten Arbeitsschritte während der Montage. Das wirkt sich positiv auf die Leistung der fertigen Batteriezelle aus. Außerdem wird der Ausschuss, der in vielen Fabriken heutzutage noch bei rund zehn Prozent liegt, auf ein Minimum reduziert. Eines der nächsten gemeinsamen Ziele der Kooperation ist es, einsatzfähige Festkörperbatterien zu produzieren. Sie werden eine wesentlich höhere Energiedichte aufweisen als bisherige Batteriezellen.

Varta hatte im Frühjahr eine neue Hochleistungszelle mit dem Namen "V4Drive" vorgestellt. Die Rundzelle im Format 21700 soll innerhalb von sechs Minuten aufgeladen sein und beispielsweise in Premium- und Sportfahrzeugen oder als Speicher für die Rekuperationenergie in Hybridfahrzeugen eingesetzt werden können. Wann genau die Serienproduktion beginnt, hatte das Unternehmen bisher nicht gesagt, als wahrscheinlich gilt aber 2024. Dafür könnte das Unternehmen nun am ZDB letzte notwendige Erfahrungen sammeln.

Lesen Sie auch:

Varta wächst schwächer als erwartet

Varta liefert Hochleistungsbatterie an Porsche

Varta im Fokus: Energiepakete für alles - bald auch für E-Autos

Aus dem Datencenter:

Produktionskapazitäten für Lithium-Ionen-Batterien 2019 bis 2029