Reine Feststoffakkus
Weltweit erste Gigafactory in der Schweiz gegründet
Feststoffakkus gelten als Nachfolger herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus. Weltweit wird intensiv daran geforscht – nun geht die Schweiz mit dieser Technologie als erstes Land in die Serienproduktion.
Die Energiewende hin zu erneuerbaren Energien braucht Stromspeicher, gerade mit Blick auf den rasant steigenden Stromverbrauch und die explodierenden Energiekosten. Doch herkömmliche Batterietechnologien schaffen gravierende Ressourcen- und Abfallprobleme. Einen neuen Weg beschreitet nun Swiss Clean Battery (SCB) mit der Herstellung einer neuen und nachhaltigen Grundlagentechnologie, des »grünen Feststoffakkus«.
Lithium-Ionen-Akkus haben sich in der Batteriewelt mittlerweile etabliert. Nun aber, da ihre Produktion und Verwendung in astronomische Höhen schnellen, zeichnet sich die Schattenseite dieser Entwicklung ab: Es werden Rohstoffe benötigt, deren dauerhafte Verfügbarkeit nicht gewährleistet ist und die teils unter menschenunwürdigen Bedingungen gewonnen werden. Und es bestehen Sicherheitsrisiken, da die Batterien zu nur schwer löschbaren Bränden und Explosionen führen können. Vor allem aber: Es wird schon in naher Zukunft ein gewaltiger Abfallberg wachsen. Denn die Lebenszeit herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus ist begrenzt. Spätestens nach wenigen Tausend Ladezyklen haben sie ihr Lebensende erreicht.
Der von SCB produzierte Feststoffakku soll dagegen nahezu unendlich halten und 50 Prozent besser in der Umweltbilanz sein als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus. Ferner ist er nach Unternehmensangaben unbrennbar und damit sicher in der Anwendung, enthält keine kritischen Rohstoffe wie beispielsweise Kobalt, ist tiefentladefest und schnellladefähig.
Problematik bei Feststoffakkus
Feststoffakkus gelten bereits seit Jahren als vielversprechende Nachfolgetechnologie von Lithium-Ionen-Akkus. Dementsprechend sind sie Gegenstand der Forschung in zahlreichen Labors auf der ganzen Welt. Bisher jedoch ist es nicht gelungen, leistungsfähige Akkus mit Festionenleiter zu entwickeln.
Ein zentrales technisches Problem besteht darin, den Festionenleiter in den Batteriezellen mit den Elektroden in eine stabile Verbindung zu bringen. Viele Forschungsvorhaben basieren auf einer modularen Bauweise, bei der Einzelteile außerhalb der Zelle kombiniert und anschließend in das Gehäuse eingeführt werden. Dabei kommt es zu Problemen beim Übergang der Ionen an den Materialgrenzen zwischen Elektroden und Festionenleiter.
Nach mehr als 30-jähriger Grundlagenforschung ist es jetzt gelungen, dieses Problem zu lösen: In dem neuen Lösungsansatz entsteht der Festionenleiter ähnlich einem Mehrkomponentenkleber in der Batteriezelle selbst. Dadurch werden die Übergangsprobleme im Vergleich zur modularen Bauweise überwunden.
Neue Fabrik von SCB in der Schweiz
Das im Februar 2022 gegründete Unternehmen Swiss Clean Battery plant derzeit den Aufbau einer Produktionsstätte skalierend von 1,2 GWH bis 7,6 GWH. In der ersten Produktionsphase von 1,2 GWH soll ein Umsatz von 318 Millionen Schweizer Franken (CHF) erzielt werden. Hierfür sind 246 Millionen CHF Investitionsvolumen in den Maschinenpark geplant. In dieser ersten Stufe beschäftigt SCB 181 Mitarbeiter. Es werden 20.000 Quadratmeter Produktionsfläche bebaut, um dann 7,2 Millionen Batteriezellen pro Jahr zu fertigen.
Der Unternehmenswert beträgt laut Unternehmen in dieser ersten Stufe 1,3 Milliarden CHF. Neben einer Fremdkapitalfinanzierung der Produktionsstätte ist ein Börsengang für Oktober 2022 an der Züricher Börse angestrebt.
In der Endphase soll SCB 7,6 GWH produzieren, bei einer Investitionssumme von 775 Millionen CHF und einem Umsatz von über 2 Milliarden CHF. Dafür werden circa 100.000 Quadratmeter Produktionsfläche bebaut. In dieser Ausbaustufe produziert der Batteriehersteller mit 1061 Mitarbeitern nahezu 48 Millionen Batteriezellen pro Jahr. Der Unternehmenswert soll dann 8,6 Milliarden CHF betragen.