Deutschland wird zunehmend als Standort zur Produktion von Batterien für Elektroautos interessant. Das hat nicht nur E-Auto-Pionier Tesla erkannt, der in seinem Werk in Grünheide bei Berlin neben 500.000 Autos pro Jahr auch Akkus herstellen will.
Geplante Kapazität: insgesamt angeblich bis zu 250 Gigawattstunden, ein stattlicher Wert. Mit der Gigafactory mitten in der traditionellen Autonation Deutschland will Tesla-Chef Elon Musk zeigen, was er kann und sein Revier markieren.

Die zurzeit besten E-Autos

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Was Tesla recht ist, kann anderen Autobauern nur billig sein. Immer mehr Hersteller siedeln sich im hoch industrialisierten Deutschland an und errichten Fabriken zur Batterieproduktion. Denn die Zellen sind essenziell bei der Herstellung von Elektroautos. (So funktioniert ein E-Auto-Akku)
Nur wer die Lieferkette rund um die Energiespeicher im Griff hat, kann langfristig die Absätze am Laufen halten. Zu tiefgreifend waren die Erfahrungen, als vor ein paar Jahren die koreanischen Partner LG Chem und Panasonic bei den Verhandlungen um Batteriezellenkontingente eine etwas härtere Gangart einschlugen.
Batterieproduktion bei VW
Der Volkswagen-Konzern treibt die Batteriefertigung in Salzgitter voran.
Bild: Roland Niepaul/Volkswagen AG
Also fertigt man die Akkus in Eigenregie – allerdings noch nicht überall ohne Partner. In einer Fabrik in Deutschland lassen sich Krisen und Meinungsverschiedenheiten schneller im eigenen Sinne lösen als bei Werken in Korea oder China.

VW konzentriert seine Akku-Entwicklung in Salzgitter

Ganz vorne dabei ist VW. Die Niedersachsen produzieren im ehemaligen Motorenwerk Salzgitter Batteriezellen. VW hat dort eines der modernsten Zentren für Batteriezellforschung in Europa eröffnet. Bis 2025 soll hier die Volkswagen-Einheitszelle vom Band laufen.
In insgesamt vier Laboren arbeiten 250 Experten in Bereichen wie Zellentwicklung, Analytik und Tests. "Mit den neuen Laboren bauen wir unsere Entwicklungs-, Prozess- und Fertigungskompetenz für die Batteriezelle – dem Herzstück des E-Fahrzeugs – weiter aus. Der Volkswagen-Standort Salzgitter zeigt, wie die Transformation der deutschen Automobilwirtschaft von konventionellen Antrieben zur E-Mobilität gelingen kann", so Thomas Schmall, VW-Konzernvorstand Technik.

Sechs Zellfabriken sind bei VW in Europa geplant

In den kommenden sieben Jahren will Volkswagen in Europa sechs Zellfabriken mit einer Produktionsleistung von 240 GWh betreiben. Allein in Salzgitter sollen mittelfristig Zellen mit einer Jahreskapazität von 40 GWh gefertigt werden. Die neue Einheitszelle soll Synergien nutzen und die Batteriekosten um die Hälfte reduzieren – mindestens.
Anlage Zellmodulfertigung von BMW in Leipzig
BMW produziert unter anderem in Leipzig Batterien für sein E-Auto-Flaggschiff iX.
Bild: Christoph Busse
Das Testzentrum in Salzgitter zeichnet für die Materialerprobung, Freigabeprüfungen, Qualitätssicherung und Serienüberwachung von Zellen verantwortlich. Aktuell sind von den 500 Mitarbeitern etwa 160 mit der Zellentwicklung beschäftigt.

BMW baut die Batterien für seine E-Modelle nicht selbst

BMW überlässt die Batterieproduktion für seine Elektromodelle wie i7, i4 oder den XM lieber anderen. Der Autobauer aus München kauft die Akkupakete bei Zulieferern wie CATL ein, hat in München und Parsdorf jedoch zwei eigene Kompetenzzentren erschaffen, um jederzeit auf der Höhe der technischen Entwicklung zu sein.
Besonders groß sind die Erwartungen an die sogenannte Neue Klasse, eine variable Technikplattform, die 2025 ihre Premiere feiern soll.
Für die nächste Akkugeneration stellt BMW-Entwicklungsvorstand Frank Weber einen beträchtlichen Sprung in Aussicht: "Der Grund, warum wir jetzt auf zylindrische Zellen umgestiegen sind, hat mit der Tatsache zu tun, dass wir die Energiedichte drastisch erhöht haben – 20 bis 30 Prozent mehr –, und das würde bei prismatischen Zellen, die viel größer sind, zu viel werden."

In Bayern ist man auf zylindrische Batterien umgestiegen

Mit der neuen Technikgeneration, auf die nahezu alle zukünftigen Modelle zurückgreifen werden, wechselt BMW von aktuell prismatischen auf zylindrische Akkuzellen. Die haben eine ähnliche Form wie bei Konkurrent Tesla, deren neue 4680er-Zellen (46 mm Breite und 80 mm Höhe) die gleiche Form und ungefähr den gleichen Durchmesser haben.
"Es ist ein Zufall, dass es fast die gleichen sind. Tatsächlich werden unsere 46 mm breit und 95 mm hoch sein, was bedeutet, dass sie etwas höher sind", erläutert BMW-Entwicklungsvorstand Frank Weber, "wir entwickeln die Batteriezellen selbst und arbeiten mit Produktionspartnern zusammen, um das Zellendesign festzulegen. Wir haben uns für eine Breite von 46 mm entschieden, weil dies die ideale Größe für das thermische Gleichgewicht ist."
Batterieproduktion bei Mercedes
Die lokale Batterieproduktion ist ein zentraler Erfolgsfaktor für die Elektro-Offensive von Mercedes.
Bild: Mercedes-Benz AG
Das Marken-Konglomerat Stellantis (u. a. Opel, Peugeot, Citroën) plant bis Ende 2025 eine Akkufabrik in Kaiserslautern (Rheinland-Pfalz) zu errichten. "Die Versorgung mit Batterien wird entscheidend sein", so Konzernchef Carlos Tavares.

Mercedes gibt Vollgas bei Energiespeichern

Bei Mercedes gibt man in Sachen Energiespeichern Vollgas. Nachdem der frühere Boss Dieter Zetsche die eigene Zellfertigung als nicht zielführend erachtete, versucht der schwäbische Autobauer jetzt, verlorenen Boden gutzumachen.
Die Daimler-Tochter Deutsche Accumotive hat den Standort Kamenz als Herstellungsstätte von Elektroauto-Batterien wiederbelebt und produziert in Sachsen Akkus. Doch dass das nicht reichen wird, weiß man in Stuttgart-Untertürkheim.
Mercedes hat deshalb auf dem Gelände des Stammwerks einen 30.000 Quadratmeter großen neuen eCampus eröffnet. Mitte 2023 soll hier unter anderem eine Fabrik zur Kleinserienfertigung von Batteriezellen entstehen. Es folgen ein Sicherheitslabor und verschiedene Prüfstände für die Erprobung neuer Batteriegenerationen.

Die Schlüsselkomponenten entstehen bei Mercedes in Untertürkheim

"Die am Standort Untertürkheim entwickelten Komponenten werden eine Schlüsselrolle einnehmen. Schon heute entwickeln wir hier nicht nur Teile unserer elektrischen Antriebe, sondern forschen auch in unseren Laboren an den Zellchemien der Zukunft und erproben diese bis zur Produktionsreife", so Mercedes-Entwicklungsvorstand Markus Schäfer, "am neuen eCampus werden wir unsere umfassenden Entwicklungskompetenzen über den gesamten elektrischen Antrieb hinweg künftig noch effektiver bündeln können."
Bereits in Betrieb genommen ist mit Blick auf die EQ-Modellfamilie eine Batteriefabrik in Hedelfingen (Teil des Standorts Untertürkheim), wo die nahtlose Integration der Batterie- in die bestehende Getriebeproduktion forciert wird.

Porsche-Batteriefabrik in Tübingen

Der schwäbische Nachbar Porsche schließlich bleibt dem Ländle treu und baut in Tübingen eine Batteriefabrik.

Renault-Nissan hat sich einen Entwicklungspartner gesucht

Einen ungewöhnlichen Weg bei den Batteriezellen der Zukunft geht Renault-Nissan. Renault kooperiert bei der Entwicklung von Akkuzellen mit Flugzeugbauer Airbus. Gemeinsame Ingenieurteams arbeiten an den Energiespeichern der Zukunft, die dann gleichermaßen von Auto- und Flugzeugindustrie genutzt werden sollen.
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Unter anderem soll die Zellchemie von Lithium-Ionen zu Feststoffbatterien geändert werden, die bis 2030 die doppelte Energiedichte erreichen sollen. "Erstmals tauschen zwei führende europäische Unternehmen aus verschiedenen Branchen ihr technisches Know-how aus, um die Zukunft der hydridelektrischen Flugzeuge zu gestalten", erläutert Gilles Le Borgne, Executive Vice President Engineering Renault Group. "Die Luftfahrt ist ein äußerst anspruchsvoller Bereich, was die Sicherheit als auch den Energiebedarf betrifft. Das gilt ebenfalls für die Automobilindustrie."

Bei GM spielen elektrische Trucks eine wichtige Rolle

US-Autobauer General Motors betreibt sein wichtigstes Entwicklungszentrum für Akkutechnik in Warren (US-Bundesstaat Michigan). "Eine gemeinsame Zelle ist das A und O beim Elektroauto", erklärt Tim Grewe als Director of Electrification bei General Motors, "letztlich geht es hier viel um Full-Size-Trucks, weil die das größte Volumen bei uns machen. Aber natürlich ist das Ganze auch wichtig für die autonomen Fahrzeuge. Wir lernen hier im Tech-Center mit jedem Schritt, den wir machen."
Ultimate heißt das einheitliche Zellformat bei General Motors. "Die Zelle ist die DNA eines Elektroautos", legt Tim Grewe nach, "die Höhe der Zelle wird bei uns von den SUV und Pick-Ups festgelegt." Um schnell zu reagieren und keine Reibungsverluste zu erleiden, ist Zulieferer LG Chem bei General Motors direkt an der Zellerprobung beteiligt und arbeitet im Batterielabor in Warren vor Ort mit.
Das Aushängeschild des Cadillac Lyriq mit seinem 104-kWh-Akkupaket bietet eine Akkuleistung von 620 Watt pro Liter. "Langfristig sind 850 oder sogar bis zu 1100 Watt drin", freut sich Grewe, "dann werden die Akkus kleiner und leichter. Das ist auch wichtig für die Kosten."

BYD aus China fertigt die Akkus für die Autos des Konzerns selbst

Build Your Dreams bietet unter dem BYD-Dach mittlerweile nicht nur vier unterschiedliche Automarken an; die Modelle bekommen Akkupakete, Motoren, Design und elektronische Steuerung aus eigener Hand. Das ist zwar aufwendig, bietet aber auch große Vorteile bei Kosten und interdisziplinärer Vernetzung.
Wang Chuanfu, Chairman und Präsident von BYD: "Ich hoffe, dass jeder die nachhaltige Mobilität unterstützen kann, um mitzuhelfen, die Erde um ein Grad Celsius zu kühlen und der Welt unsere Stärke zu zeigen."
Ende 2021 beschäftigte BYD mehr als 40.000 Ingenieure und Techniker. Zum Juni 2022 hatte das Unternehmen mehr als 37.000 Patente angemeldet und hält mehr als 25.000 Patente. Dabei sind BYD-Partnerschaften besonders willkommen. Seit 2010 kooperiert man mit Daimler New Technology, in den aktuellen Fahrzeugen sind Bremsen verbaut, die von Brembo und Bosch stammen.

CATL aus China wird in Deutschland ansässig

Der chinesische Batteriezellenfertiger CATL, der zuletzt mit neuer Natrium-Ionen-Technik von sich reden machte, baut eine Fabrik in Arnstadt, um in Zukunft die BMW-Werke in Leipzig und Dingolfing mit Akkus zu versorgen.

Von

Stefan Grundhoff
Wolfgang Gomoll