Ökosystem der Batteriezell fertigung in Europa - VDI/VDE ...
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I / 2021 ▪ Analyse Ökosystem der Batteriezellfertigung in Europa Netzwerkstrukturen als Grundlage für Wissenstransfer und Wertschöpfungspartnerschaften Publikation der wissenschaftlichen Begleitung zur Fördermaßnahme Batteriezellfertigung im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie
Herausgeber VDI/VDE Innovation + Technik GmbH Steinplatz 1 10623 Berlin Autor:innen Jan-Hinrich Gieschen Dr. Aiko Bünting Sebastian Kruse Dr. Frederik Vorholt Dr. Stefan Wolf Dr. Carolin Zachäus Redaktion Heike Jürgens Mira Maschke Gestaltung VDI/VDE-IT, A.-S. Piehl Berlin, Januar 2021 Bildnachweise Abbildungen 7, 8, 9, 18, 21: Netzwerkabbildungen unter Verwendung von gephi erstellt © romaset/AdobeStock (S. 6); © davooda/AdobeStock (S. 13), © presentationload.de/E-Mobility Line Icons (S. 13); © presenta- tionload.de/360 Line Icons - Business (S. 11, 13, 15, 16)
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INHALT
Abbildungsverzeichnis...................................................................................................................................................... 3
Tabellenverzeichnis.......................................................................................................................................................... 4
Abkürzungsverzeichnis..................................................................................................................................................... 5
Executive Summary.......................................................................................................................................................... 7
1 Einleitung.................................................................................................................................................................. 8
Ziel der Studie.......................................................................................................................................................................................... 8
2 Methodik und Ansatz...............................................................................................................................................11
2.1 Datenerfassung und -aufbereitung............................................................................................................................................... 11
2.2 Annahmen zu den Rollen und Schnittstellen................................................................................................................................ 14
2.3 Analyse.......................................................................................................................................................................................... 15
2.4 Limitationen der Studie................................................................................................................................................................. 18
3 Entwicklung der Batteriezellfertigung in Deutschland und Europa............................................................................19
4 Status Quo des Ökosystems in Deutschland und Europa...........................................................................................21
4.1 Akteure und Treiber...................................................................................................................................................................... 21
4.2 Schnittstellen und Verbindungen.................................................................................................................................................. 23
5 Analyse der Netzwerkstrukturen des Ökosystems in Deutschland und Europa.........................................................29
5.1 Rollen im Ökosystem..................................................................................................................................................................... 29
5.2 Thematische Cluster...................................................................................................................................................................... 32
5.3 Einbindung der Akteure im Ökosystem......................................................................................................................................... 34
5.4 Vernetzung.................................................................................................................................................................................... 38
6 Stärken und Schwächen des Ökosystems Batteriezellfertigung.................................................................................41
6.1 Betrachtung der Akteure und Rollen............................................................................................................................................. 41
6.2 Betrachtung der Vernetzung und Schnittstellen........................................................................................................................... 43
7 Fazit und Handlungsempfehlungen..........................................................................................................................45
Literaturverzeichnis.........................................................................................................................................................48
Anhang I: Übersicht der betrachteten Netzwerke und Wertschöpfungsverbindungen......................................................49
a) Betrachtete Netzwerke und Interessenverbände auf Netzwerkebene......................................................................................... 49
a) Betrachtete Joint Ventures auf Wertschöpfungsebene................................................................................................................ 50
Anhang II: Wertetabellen ................................................................................................................................................52
a) Top 10 total nach Vernetzungsgrad............................................................................................................................................... 52
b) Top 10-Netzwerke nach Vernetzungsgrad..................................................................................................................................... 53
c) Top 10-FuE nach Vernetzungsgrad................................................................................................................................................ 55
d) Top 10-JV nach Vernetzungsgrad.................................................................................................................................................. 56
2 | Ökosystem der Batteriezellfertigung in E uropa
|3 ABBILDUNGSVERZEICHNIS Abbildung 1: Zentrale Fragen der Studie 10 Abbildung 2: Stufen der Wertschöpfungskette der Batteriezellfertigung mit farblicher Zuordnung und Einordnung der einzelnen Stufen in die Hauptkategorien Ressourcen, Produktion und Nutzung. 13 Abbildung 3: Abstrahierte Darstellung des betrachteten Ökosystems 14 Abbildung 4: Analyseschema dieser Studie entlang der verschiedenen Vernetzungsebenen zur Strukturierung des Vorgehens 15 Abbildung 5: Zeitliche Entwicklung der jährlichen Produktionskapazität von Batteriezellen in Europa. 20 Abbildung 6: Anzahl der Akteure je Verbindungsebene 22 Abbildung 7: Überblick über das gesamte Ökosystem über alle Ebenen nach Wertschöpfungsstufen 23 Abbildung 8: Überblick über das gesamte Ökosystem nach Vernetzungsebene mit beispielhafter Hervorhebung einzelner Agglomerate. 24 Abbildung 9: Fokus auf die Forschungsebene: Vernetzung über Forschungsprojekte und Verteilung der Akteure 25 Abbildung 10: Anzahl Verbindungen des Gesamtnetzwerkes nach Ebene. Zur Einordnung wird in Prozent deren jeweiliger Anteil an allen Verbindungen der jeweiligen Vernetzungsebene sowie der jeweiligen geografischen Ebene dargestellt. 26 Abbildung 11: Thematische Schwerpunkte der Verbindungen nach den übergeordneten Wertschöpfungskategorien 26 Abbildung 12: Schnittstellen zwischen den verschiedenen Vernetzungsebenen nach Akteurstyp 27 Abbildung 13: Anzahl der Akteure mit Aktivitäten in mehr als einer geografischen Region 28 Abbildung 14: Anzahl unterschiedlicher Akteure in durch Bundesmittel finanzierten Forschungsprojekten. 30 Abbildung 15: Überblick über die Akteurslandschaft auf europäischer Ebene 30 Abbildung 16: Klassifizierung der Akteure entsprechend der in Kapitel 2 definierten Kategorien für die zehn Länder mit den meisten unterschiedlichen Akteuren. 31 Abbildung 17: Zuordnung der identifizierten Forschungsprojekte und Joint Ventures zu den thematischen Clustern Ressourcen, Produktion und Nutzung. Bei den Forschungsprojekten erfolgt eine Differenzierung zwischen deutscher und europäischer Forschungslandschaft. 33 Abbildung 18: Überblick über die relevantesten Netzwerke des betrachteten Ökosystems 36 Abbildung 19: Schlüsselakteure der gesamten deutschen Vernetzungsebene für das europäische Ökosystem Batteriezellfertigung 37 Abbildung 20: Schlüsselakteure der deutschen Forschungsebene für das europäische Ökosystem Batteriezellfertigung 38 Abbildung 21: Vernetzungsdichte zwischen Akteuren über Aktivitäten zu Recycling und Zell-, Modul-, System- und/oder Automobilherstellung in Deutschland und Europa über alle Vernetzungsebenen 39 Abbildung 22: Von der Analyse zur Ableitung der Handlungsempfehlungen 41
4 | Ökosystem der Batteriezellfertigung in E uropa TABELLENVERZEICHNIS Tabelle 1: Betrachtungsgegenstände der Analyseebenen und jeweilige Datengrundlage 11 Tabelle 2: Zuordnung der Datenquellen nach geografischer Ebene 16 Tabelle 3: SWOT in Bezug auf Akteure und Rollen 42 Tabelle 4: SWOT in Bezug auf Vernetzung und Schnittstellen 44
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ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
ACEA: European Automobile Manufacturers Association
BAJ: Battery Association of Japan
BDE: Bundesverband der deutschen Abfall-, Wasser- und Rohstoffwirtschaft
BEM: Bundesverband der Elektromobilität
BEV: Battery Electric Vehicle (dt.: [batterie-elektrisch betriebenes] Elektrofahrzeug)
BMWi: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
BVES: Bundesverband Energiespeicher
CLEPA: European Association of Automotive Suppliers
CNESA: China Energy Storage Alliance
DIN: Deutsches Institut für Normung e. V.
EBA: European Battery Alliance
EBRA: European Battery Association
EGVI: European Green Vehicle Initiative
ERTRAC: European Road Transport Research Advisory Council
EUCAR: European Council for Automotive R&D
EUROBAT: Association of European Manufacturers of automotive, industrial and energy storage batteries
FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle (dt.: Brennstoffzellenfahrzeug)
FuE: Forschung und Entwicklung
GBA: Global Battery Alliance
IPCEI: Important Project of Common European Interest (dt.: “wichtiges Projekt von gemeinsamem
europäischen Interesse“)
IPR: Intellectual Property Rights (dt.: geistiges Eigentum)
KLiB: Kompetenznetzwerk Lithium-Ionen-Batterien
KMU: Kleine und mittelständische Unternehmen
LIB: Lithium-Ionen-Batterie
PHEV: Plug-In Electric Vehicle (dt.: Plug-In Hybridfahrzeug)
SDO: Standards Developing Organisation (dt.: Normungs- und Standardisierungs-organisation)
VDA: Verband der Automobilwirtschaft
VDMA: Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau
Executive Summary | 7
EXECUTIVE SUMMARY
Die Formierung von Akteursnetzwerken ist unerlässlich für Die Ziele dieser Studie sind,
den Aufbau einer nachhaltigen und geschlossenen Batte-
riewertschöpfungskette in Deutschland und Europa. Die 1. das Ökosystem Batteriezellfertigung zu
Summe dieser Verbindungen der Akteure zueinander wird strukturieren,
als Ökosystem bezeichnet. Mit dem aktiven Aufbau die- 2. einen Überblick über relevante Akteurskategorien
ses Ökosystems können vorhandene Kompetenzen in For- im Bereich der Batteriezellfertigung entlang der
schung und Industrie miteinander vernetzt und Synergien Wertschöpfungskette zu geben,
geschaffen werden. Auf diese Weise führt die Vernetzung 3. die Einbindung der verschiedenen Akteure in das
zur Schließung von Wertschöpfungspartnerschaften und Ökosystem aufzuzeigen sowie
zur Verbesserung des Wissenstransfers. 4. mögliche Lücken im Ökosystem zu identifizieren.
Im Fokus dieser Studie steht die Analyse von Beziehungen
zwischen Akteuren und den sich daraus ergebenden Netz- zielt verbessert und vorhandene Lücken geschlossen werden
werkstrukturen im Themenfeld Batterie. Dieser Ansatz führt können.
komplementär zu Markt- und Technologiestudien zu einem
besseren Verständnis des Ökosystems Batteriezellfertigung. Zentrale Ergebnisse dieser Studie:
Netzwerke: Viele Akteure sind nur innerhalb institutio-
Diese Strukturen entstehen aus aktuellen, beendeten oder nalisierter Netzwerke wie Verbänden gut vernetzt. Ihnen
auch potenziell möglichen gemeinsamen Aktivitäten in Be- fehlt die Anbindung an andere Teile des Ökosystems.
zug zu einem gemeinsamen Ziel im Kontext Batteriezellfer- Schnittstellen: Vergleichsweise wenige Schlüsselakteure
tigung. Die Aktivitäten erfolgen dabei innerhalb der Wert- übernehmen eine Schnittstellenfunktion und stellen
schöpfungskette der Batteriezellfertigung, vom Umgang Verbindungen zwischen verschiedenen Teilen des Öko-
mit Ressourcen (z. B. Ressourcenabbau oder Recycling), systems her.
über Produktion (z. B. Komponenten- oder Modulfertigung) Schlüsselakteure: Schlüsselakteure können aufgrund
bis hin zur Anwendung von Batteriezellen. Diese Strukturen ihrer zentralen Rolle Themen und Vernetzung steuern.
„tragen“ folglich den Wissenstransfer, für den gemeinsame Das bietet Potenziale für die Erweiterung des Ökosys-
Aktivitäten die Grundlage darstellen. Gleichzeitig weisen die- tems, verleiht ihnen aber auch große Gestaltungsmacht.
se Strukturen aber auch auf Verbindungen hin, die für po- Spezialwissen: Es gibt im wenig vernetzten, schwach
tenzielle Wertschöpfungspartnerschaften genutzt werden eingebundenen Teil des Ökosystems Unternehmen mit
können und zeigen erste Zugänge hierzu auf. Im Fokus dieser Spezialwissen zur Entwicklung innovativer Produkte und
Studie stehen somit drei verschiedene Arten der Verbindung: Prozesse. Diese sind daher sehr wichtig für das Gesamt-
ökosystem.
die Forschungskooperation, Kreislaufwirtschaft: Die strategische Rolle der For-
die Kooperation zum Zwecke der reinen ökonomischen schungsakteure in Bezug auf die Verknüpfung der für
Wertschöpfung und eine Kreislaufwirtschaft wichtigen Aktivitäten spricht
die Kooperation zwecks Verfolgung gemeinsamer, für eine Fokussierung der Forschung, aber auch für eine
strategischer Interessen. schwächere Einbindung der Industrie.
Forschungsstrukturen: Auf europäischer Ebene ist der
Diese Studie nimmt daher nicht nur eine Form der Aktivitäten Fokus auf industrienahe Entwicklungsprojekte mit dem
in den Blick, sondern betrachtet Forschung, Wertschöpfung Themenschwerpunkt Produktion im Vergleich zur deut-
(hier in Form von Joint Ventures) und strategische Zusam- schen Ebene weniger stark ausgeprägt. Dafür bieten groß
menarbeit gleichermaßen, um die gemeinsame Grundlage für angelegte Demonstrationsprojekte mit vielen Akteuren
Wissenstransfer und Wertschöpfung in den Blick zu nehmen. auf europäischer Ebene ein hohes Vernetzungspotenzial.
Insofern nimmt sie einen ganzheitlichen, strukturellen Blick
auf das Ökosystem Batteriezellfertigung ein. Die gefundenen Erkenntnisse ergeben sich aus den Annah-
men, den Daten und der gewählten Methodik. Zur Einord-
Damit wird ein grundlegendes Verständnis für das Ökosys- nung und Bewertung dieser Erkenntnisse wird an entspre-
tem geschaffen, auf dessen Basis Empfehlungen formuliert chender Stelle in der Studie Stellung genommen.
werden, wie die Vernetzung innerhalb des Ökosystems ge-
8 | Ökosystem der Batteriezellfertigung in E uropa
1 EINLEITUNG
Die Zukunft ist elektrisch, doch die Transformation in das European Interest (IPCEI)4. Die Kommission koordiniert und
postfossile Zeitalter kann nicht ohne die Möglichkeit gelin- prüft dabei die Vereinbarkeit der nationalen Förderung mit
gen, elektrische Energie speichern zu können. Für viele An- den Zielen der EU und mit internationalen Handelsregeln.
wendungen wie Smartphones, Power Tools oder stationäre Durch die paneuropäische Förderung sollen Innovationen
Stromspeicher, aber insbesondere für Elektrofahrzeuge sind gebündelt, technologische Kompetenzen im Bereich Batte-
Batterien bereits heute eine Schlüsseltechnologie. Zurzeit riezelle gemeinschaftlich erlangt und großskalige Produkti-
werden vor allem Lithium-Ionen-Batterien (LIB) aufgrund onsstätten europaweit etabliert werden.
ihrer hohen Energie- und Leistungsdichte sowie ihrer Zyklen-
stabilität und Lebensdauer eingesetzt. Der weltweite Bedarf Der Aufbau eines Ökosystems, in dem in Deutschland und
an LIB lag laut einer aktuellen Studie im letzten Jahr bei etwa Europa vorhandene industrielle Kompetenzen und Wert-
200 Gigawattstunden pro Jahr (GWh/a), welcher zu über schöpfungspotenziale gewinnbringend vernetzt sind, ist
80 Prozent durch asiatische Produktion gedeckt wurde1. Auf unerlässlich, um den Aufbau einer deutschen und europä-
Basis des für das Jahr 2030 prognostizierten Bedarfsanstiegs ischen Batteriezellfertigung unter Berücksichtigung einer
auf etwa 1.200 GWh/a wird das jährliche Marktvolumen auf nachhaltigen und geschlossenen Wertschöpfungskette im
umgerechnet etwa 117 Mrd. Euro geschätzt. Sinne einer Kreislaufwirtschaft voranzutreiben. Dafür sind
genaue Kenntnisse über dieses Ökosystem erforderlich, so-
Die derzeit in Europa vorhandenen Produktionskapazitäten wohl über die Stärken und Schwächen, als auch über struk-
können etwa sechs Prozent des aktuellen weltweiten Bedarfs turelle Lücken.
an LIB decken. Politisches Ziel ist es, bis zum Jahr 2030 rund
30 Prozent der weltweiten Nachfrage nach Batteriezellen aus Im Rahmen der vom BMWi beauftragten wissenschaftli-
deutscher und europäischer Produktion zu decken2. Dazu chen Begleitung Batteriezellfertigung wird dazu diese Studie
fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie erstellt5, in der das Ökosystem der Batteriezellfertigung in
(BMWi) den Aufbau einer industriellen Batteriezellfertigung Deutschland und Europa analysiert wird.
in Deutschland mit knapp drei Milliarden Euro3 und legt da-
mit gemeinsam mit anderen europäischen Mitgliedstaaten
den Grundstein für den Aufbau einer europäischen Batterie- Ziel der Studie
zellindustrie. Aufgrund der europäischen Dimension dieses
Vorhabens erfolgt eine Unterstützung durch die Europäische Die meisten Studien betrachten das Thema Batteriezellfer-
Kommission im Rahmen eines Important Project of Common tigung in der Regel aus Marktperspektive (z. B. Marktpo-
tenziale und Rahmenbedingungen) oder identifizieren pro-
dukt- oder prozessbezogene Forschungsbedarfe. Oftmals
Ökosystem Batteriezellfertigung entsteht als eine Empfehlung dieser Studien das Thema
Wissenstransfer und Vernetzung, ohne konkret zu benen-
In dieser Studie umfasst der Begriff Ökosystem die Ge- nen, mit wem eine Vernetzung, sei es zur Verbesserung des
samtheit der Akteure und der aus deren Beziehungen Wissenstransfers aber auch zur Schließung von Wertschöp-
entstehenden Strukturen, die sich mit dem Erhalt oder fungspartnerschaften, erfolgen soll. Im Fokus dieser Studie
dem Aufbau einer Batteriezellfertigung beschäftigen. steht daher die Analyse von Beziehungen zwischen Akteu-
In diesem Sinne lässt sich das Ökosystem als ein Netz- ren und den sich daraus ergebenden Netzwerkstrukturen
werk von Akteuren darstellen, wobei die Verbindungen im Themenfeld Batterie. Dieser Ansatz führt komplementär
im Fokus dieser Studie stehen. zu Markt- und Technologiestudien zu einem besseren Ver-
ständnis des Ökosystems Batteriezellfertigung.
1 Avicenne, 2020
2 BMWi, 2018
3 BMWi, 2020
4 BMWi, 2020
5 Die in diesem Konzept skizzierte Studie baut in Teilen auf einer nicht veröffentlichten Vorgängerstudie der wissenschaftlichen Begleitung auf.Einleitung | 9
Diese Strukturen entstehen aus aktuellen, beendeten oder
auch potenziell möglichen gemeinsamen Aktivitäten in Be- Die Ziele dieser Studie sind es,
zug zu einem gemeinsamen Ziel im Kontext Batteriezellfer-
tigung. Die Aktivitäten erfolgen dabei innerhalb der Wert- 1. das Ökosystem Batteriezellfertigung zu strukturie-
schöpfungskette der Batteriezellfertigung, vom Umgang ren,
mit Ressourcen (z. B. Ressourcenabbau oder Recycling), 2. einen Überblick über relevante Akteurskategorien
über Produktion (z. B. Komponenten- oder Modulfertigung) im Bereich der Batteriezellfertigung entlang der
bis hin zur Anwendung von Batteriezellen. Diese Strukturen Wertschöpfungskette zu geben,
„tragen“ folglich den Wissenstransfer, für den gemeinsame 3. die Einbindung der verschiedenen Akteure in das
Aktivitäten die Grundlage darstellen. Gleichzeitig weisen die- Ökosystem aufzuzeigen sowie
se Strukturen aber auch auf Verbindungen hin, die für po- 4. mögliche Lücken im Ökosystem zu identifizieren.
tenzielle Wertschöpfungspartnerschaften genutzt werden
können und zeigen erste Zugänge hierzu auf. Im Fokus dieser
Studie stehen somit drei verschiedene Arten der Verbindung:
Im Kontext der Analysen für diese Studie entwickelt die wis-
die Forschungskooperation, senschaftliche Begleitung der Batteriezellfertigung derzeit
die Kooperation zum Zwecke der reinen ökonomischen ein webbasiertes Tool, welches kollaborative, individuelle
Wertschöpfung und Analysen des Ökosystems ermöglicht. Verfügbare Tools zur
die Kooperation zwecks Verfolgung gemeinsamer, Analyse von Netzwerken, wie das in dieser Studie verwen-
strategischer Interessen. dete Tool6 verfügen zwar über sehr weitreichende Analyse-
möglichkeiten, sind in ihrer Anwendung aber auch sehr kom-
Diese Studie nimmt daher nicht nur eine Form dieser Akti- plex, was ein spezifisches Vorwissen erfordert. Das durch
vitäten in den Blick, sondern betrachtet Forschung, Wert- die wissenschaftliche Begleitung entwickelte Tool legt daher
schöpfung (hier in Form von Joint Ventures) und strategi- einen Schwerpunkt auf eine einfache Handhabung, und er-
sche Zusammenarbeit gleichermaßen, um die gemeinsame möglicht darüber hinaus eine kollaborative Zusammenarbeit
Grundlage für Wissenstransfer und Wertschöpfung in den durch simultanen Zugriff auf eine gemeinsame Datenbasis.
Blick zu nehmen. Insofern nimmt sie einen ganzheitlichen, Die im Verlauf dieser Studie gewonnen Erkenntnisse und Er-
strukturellen Blick auf das Ökosystem Batteriezellfertigung fahrungen dienen deshalb auch dazu, die Präzision des Tools
ein. zu verbessern, und es hinsichtlich der Anwendbarkeit zu op-
timieren.
Damit wird ein grundlegendes Verständnis für das Ökosys-
tem geschaffen, auf dessen Basis Empfehlungen formuliert In der Analyse der Strukturen des Ökosystems werden die
werden, wie die Vernetzung innerhalb des Ökosystems ge- Verbindungen zwischen den Akteuren auf verschiedenen
zielt verbessert und vorhandene Lücken geschlossen werden Ebenen betrachtet und die Zusammenarbeit im Rahmen von
können. In diesem Sinne wird auch eine „Landkarte des Öko- folgenden Aktivitäten untersucht:
systems Batteriezellfertigung“ aufgezeigt.
Wertschöpfungskooperationen (hier: Joint Ventures 7)
(Wer generiert Wertschöpfung mit wem?)
Forschungskooperationen (Wer generiert Wissen mit
wem?)
Netzwerke und Interessenverbände (Wer kann mit wem
strategischen Einfluss nehmen?)
6 Siehe auch Kapitel 2.3
7 Aufgrund der Zugänglichkeit der Daten werden in dieser Studie nur öffentliche Förderung sowie die ebenfalls leicht zugänglichen Joint Ventures betrach-
tet. Bei Wissen, das beispielsweise im Rahmen einer industriellen Zusammenarbeit generiert wird, wird in dieser Studie angenommen, dass dies im
Rahmen von Wertschöpfungskooperationen geschieht.10 | Ökosystem der Batteriezellfertigung in E uropa
Mit der Studie werden folgende vier zentrale Fragestellun- Neben einer Beschreibung des verfolgten Ansatzes sowie
gen beantwortet, die auf die Ziele dieser Studie einspielen: der angewandten Methodik (Kapitel 2) ist die vorliegende
Studie nach folgenden, auf den genannten Fragestellungen
basierenden, aufeinander aufbauenden Schwerpunkten
Welche Rollen gibt es im Ökosystem und wie sehen die
strukturiert: In Kapitel 3 wird ein Überblick über den Hinter-
I
Schnittstellen zu anderen Rollen aus?
grund und die Marktpotenziale der Batteriezellfertigung in
Ziel 1 und 2 Deutschland und Europa geben. In Kapitel 4 wird der Status
Quo des Ökosystems in Deutschland und Europa beschrie-
Welche Netzwerke, Kooperationen und Themenclus- ben und in Kapitel 5 die Netzwerkstrukturen in Bezug auf
II
ter gibt es auf europäischer Ebene und in Deutschland? Rollen, thematische Cluster, die Einbindung der Akteure und
die Gesamtvernetzung betrachtet. In Kapitel 6 und 7 schließ-
Ziel 1 und 3
lich werden die Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken in
Wo gibt es strukturelle Lücken im Ökosystem Bezug auf die Akteure und Rollen sowie die Vernetzung des
III
Batteriezellfertigung? Ökosystems analysiert und Handlungsempfehlungen abge-
leitet.
Ziel 1 und 4
Mit dieser Studie wird aufgezeigt, wo Handlungsbedarfe für
In welchem Entwicklungsstand befindet sich das Politik und Wirtschaft bestehen, um den Aufbau und Ausbau
IV
Ökosystem Batteriezellfertigung in Europa?
des Ökosystems zur Batteriezellfertigung zielführend voran-
Ziel 1, 2, 3 und 4 zutreiben. Dementsprechend richtet sich diese Studie vor
allem an Entscheider sowohl aus der Politik als auch aus der
Abbildung 1: Zentrale Fragen der Studie Wirtschaft.Methodik und Ansatz | 11
2 METHODIK UND ANSATZ
Diese Studie verfolgt einen explorativen, stark datenge- und Verbänden getroffen und auf verfügbare Datenbestände
triebenen Ansatz, um das Ökosystem in möglichst großem aus Vorarbeiten zurückgegriffen. Basis der Auswahl war eine
Umfang erfassen zu können, d. h. um eine große Anzahl an Experteneinschätzung in Hinblick auf erwartetes Gewicht
Akteuren und deren mögliche Beziehungen untereinander und Relevanz in der Fachcommunity bezogen auf die in der
zu berücksichtigen. Zur Analyse der Daten wurde eine um- Studie betrachteten Wertschöpfungsstufen. Insgesamt wur-
fangreiche Datenbank mit Informationen über Akteure und den für alle Ebenen Aktivitäten seit 2014 erfasst8 (siehe Ta-
identifizierte Verbindungen angelegt, die mit Methoden der belle 1).
Netzwerkanalyse untersucht wurde.
Aus den erhobenen Daten wurden alle jeweils an den identi-
fizierten Aktivitäten beteiligten Stakeholder extrahiert. Diese
2.1 Datenerfassung und -aufbereitung ergeben die Grundgesamtheit der betrachteten Akteure. Of-
fensichtliche Dubletten wurden automatisiert bereinigt. Bei
Netzwerk- bzw. Vernetzungsebenen: Als Grundlage für die Aktivität verschiedener Untereinheiten einer Organisation,
Analyse des Ökosystems Batteriezellfertigung dienen Daten beispielsweise verschiedene Institute einer Universität, wur-
zu Aktivitäten in den drei Bereichen Wertschöpfung, For- den diese auch als separate Akteure behandelt9. Dabei wur-
schung und Strategie, welche die Vernetzungsebenen des de angenommen, dass diese Akteure ebenfalls über eine Ver-
Ökosystems darstellen. Neben Desktop-Recherchen kam bindung zueinander oder der jeweiligen Mutterorganisation
auch eine automatisierte Abfrage verschiedener Datenban- verfügen, sofern diese identifizierbar ist. Den betrachteten
ken zum Einsatz. Dabei wurden relevante Aktivitäten im The- Netzwerken kommt darüber hinaus eine “Doppelrolle” zu,
menbereich (Lithium-Ionen-)Batterie auf diesen drei Ebenen da sie sowohl als Vernetzungsebene als auch als eigenständi-
identifiziert. Um eine möglichst große Abdeckung relevan- ger Akteur vorkommen. Dies ist methodisch begründet. Als
ter Aktivitäten auf den verschiedenen Ebenen zu erreichen, Verbindung im Sinne dieser Studie werden nur direkt mög-
wurden neben öffentlich zugänglichen, thematischen Da- liche Verbindungen erfasst. Netzwerke sind in FuE-Projekten
tenbanken auch Nachrichtenmeldungen ausgewertet. Für in der Regel als eigenständiger Akteur vertreten, nicht durch
die Netzwerkebene wurde eine Vorauswahl von Netzwerken die Gesamtheit ihrer Mitglieder. Anders gesagt: Nur, weil ein
Vernetzungsebene Gegenstand („identifizierte Datengrundlage
Aktivitäten”)
Wertschöpfungs- Wertschöpfungskooperatio- Eigene Recherchen auf Basis von Nachrichtenmeldun-
ebene nen: Joint VenturesI gen auf Newsportalen, Tageszeitungen etc.
Forschungs- Forschungskooperationen: CORDIS-Datenbank der EU, Förderkatalog (auf Basis
ebene Forschungsprojekte, wissen- der aufbereiteten Fassung der Projektdatenbank des
schaftliche Publikationen BatterieforumsII), Literaturdatenbank SCOPUS
Strategische Strategische Kooperationen: Eigene Recherchen zu relevanten Verbänden auf Basis
Ebene Interessenverbände, Initiati- der Angaben der Netzwerks-/Verbandswebseiten
ven, Netzwerke o. ä.
I Siehe zum Thema Abdeckung auch die Anmerkungen im Abschnitt „Limitationen der Studie”
II KLiB, 2020
Tabelle 1: Betrachtungsgegenstände der Analyseebenen und jeweilige Datengrundlage
8 Redaktionsschluss für die Datenerfassung: Juli 2020
9 Siehe hierzu auch im Abschnitt “Limitationen der Studie”12 | Ökosystem der Batteriezellfertigung in E uropa
Technische Grundlagen Aufbereitung von Textdaten: Um die Variabilität im
Sprachgebrauch zu adressieren und somit eine Vergleich-
Die Grundlage für die Erstellung und Analyse der Daten- barkeit unterschiedlicher Texte herzustellen, werden Wör-
basis bildet ein durch die VDI/VDE-IT entwickeltes Data ter ohne Informationsgehalt entfernt, die verbleibenden
Science-Toolkit. Dessen Elemente und Mechanismen, die Wörter auf ihre Grundform reduziert.
für diese Studie zum Einsatz kamen, werden hier kurz skiz-
ziert. Keyword-Extraktion: Um die aufbereiteten Textdaten
klassifizieren zu können, wurden aus Referenztexten, wel-
Data Warehouse: Um eine Suche über mehrere Daten- che die Kategorien beschreiben, automatisch Wörter ex-
quellen performant und automatisiert zu ermöglichen, trahiert, welche diese Texte besonders gut beschreiben.
wurden die genannten Datenquellen in einer gemeinsa- Diese wurden über statistische Metriken ermittelt, die den
men Datenbank abgelegt, in der die Einträge auf gemein- Gebrauch der Wörter im Referenztext mit dem in allgemei-
same Kategorien abgebildet sind. nen, umfangreichen Textkorpora vergleichen.
Automatische Erkennung von Akteur-Duplikaten: Die Klassifikation nach Keywords: In den aufbereiteten Tex-
Nennung von Akteuren erfolgt in den Datenquellen nach ten wird nach den extrahierten Keywords gesucht und zu-
jeweils unterschiedlichen Regeln und ist mit Eingabefeh- sätzlich über statistische Metriken ein Informationsgehalt
lern verbunden. Daher werden automatisiert durch Ähn- der Terme für diesen Text ermittelt. So ist es möglich, zu
lichkeitsmaße auf Namen, Rechtsformen und Organisati- bestimmen, ob ein Keyword im betrachteten Text von Re-
onstypen Duplikate gesucht. levanz ist und in die Klassifikation einfließen soll.
Netzwerk sich an einem FuE-Projekt beteiligt, ist deswegen hier die Annahme, dass diese Akteure primär der Interessen-
nicht zwangsläufig eine Verbindungsmöglichkeit zwischen vertretung dienen. Da Normungs- und Standardisierungs-
den Akteuren des Projekts und des Netzwerkes gegeben. organisationen eine übergeordnete Rolle im Ökosystem in-
nehaben und darüber hinaus Normen und Standards eine
Akteursklassifizierung: Die identifizierten Akteure werden wichtige Grundlage für die Entstehung geschlossener Wert-
den in dieser Studie betrachteten Akteurskategorien (Unter- schöpfungskettenkreisläufe sind, wurden diese Akteure ge-
nehmen, Forschungseinrichtungen, Netzwerke/Interessen- sondert betrachtet. Alle Akteure, die auf die genannte Weise
verbände, Normungs- und Standardisierungsorganisationen nicht klassifiziert werden konnten, wurden unter „Sonstige“
[SDO] und Sonstige) zugeordnet. Um die große Anzahl an zusammengefasst. Stichprobenartig wurde die getroffene
Daten erfassen zu können, wurde für diese Klassifizierung Auswahl geprüft, validiert und Fehlzuordnungen angepasst.
ein pragmatischer Ansatz gewählt: Als Unternehmen wur-
den alle Akteure zusammengefasst, die sich aufgrund der Klassifizierung der Verbindungen: Auf Basis der Daten-
Bezeichnung der Rechtsform (z. B. „GmbH“ oder „AG“ bzw. grundlage wurde eine Übersicht über die Vernetzung zwi-
internationale Bezeichnungen wie S.L., S.A.U. oder SE) als schen den Akteuren erstellt. Als Analyseeinheit wird in dieser
solche identifizieren ließen. Hier gilt die Annahme, dass die- Studie die Verbindung zwischen zwei Akteuren genutzt, die
se Akteure primär wertschöpfende Tätigkeiten verfolgen. Als sogenannte Kante. Diese Verbindungen „entstehen“ aus der
Forschungseinrichtungen wurden alle Akteure zusammenge- Durchführung gemeinsamer Aktivitäten. Diese Aktivitäten
fasst, die als „Universität“ oder „Institut“ bezeichnet werden. können die gemeinsame Durchführung eines Forschungs-
Als Brückenhypothese gilt hier die Annahme, dass diese Ak- projekts, die Mitwirkung an einem Interessenverband oder
teure primär der Wissensgenerierung dienen. Als Netzwerke an einem Joint Venture sein. Als Annahme gilt daher, dass
wurden Akteure erfasst, die erkennbar als „Verband” bzw. jeder Akteur innerhalb einer der betrachteten Aktivitäten
„Association” oder unter verwandten Bezeichnungen zu er- jeweils über eine Verbindung zu jedem anderen an diesen
kennen sind. Analog zu den beiden anderen Kategorien gilt Aktivitäten beteiligten Akteur verfügt10 - unabhängig davon,
10 Beispiel: In einem Forschungsprojekt gibt es drei Projektpartner P1, P2 und P3. Daraus ergeben sich folgende Verbindungsmöglichkeiten: P1-P2, P2-P3,
P1-P3. Demnach gibt es in diesem Forschungsprojekt drei mögliche Verbindungen.Methodik und Ansatz | 13
ob diese Verbindung aktiv genutzt wird. Die Summe aller mit dem höchsten Wert zugeordnet. Die Ergebnisse dieser
möglichen Aktivitäten eines Typs (Forschungsprojekt, Inter- automatisierten Klassifikation wurden stichprobenartig ge-
essenverband, Joint Venture) und den daraus entstehenden prüft. Offensichtliche Falschzuordnungen wurden korrigiert,
Verbindungen wiederum stellt die jeweilige Vernetzungs- um die Qualität der Klassifikation zu erhöhen. Bei den Netz-
ebene dar (siehe Tabelle 1). Alle identifizierten Aktivitäten werken und Joint Ventures wurde eine manuelle Zuteilung
wurden auf diese Weise nach möglichen Verbindungen auf Basis einer Experteneinschätzung vorgenommen. In Fäl-
untersucht. Eine Klassifizierung der Verbindungen nach in- len, in denen eine eindeutige Zuordnung zu einem Schwer-
haltlichen Schwerpunkten wurde anhand der inhaltlichen punkt nicht möglich war oder mehrere Wertschöpfungsstu-
Beschreibung der betrachteten Aktivitäten vorgenommen. fen gleichermaßen relevant sind, wurde die Kategorie mit
Diese Schwerpunkte entsprechen den einzelnen Stufen der „Wertschöpfungskettenübergreifend“ angegeben.14
Wertschöpfungskette (siehe Abbildung 2), welche zu den
Oberkategorien Produktion „P” (Komponentenfertigung,
Batteriezellfertigung, Modul- und Systemmontage, Batte- 2.2 Annahmen zu den Rollen und
rieherstellung11), Anwendung und Nutzung „N” (Produkt- Schnittstellen
integration12) und Ressourcen „R” (Recycling13, Rohstoffge-
winnung, Materialherstellung) zusammengefasst werden. Das folgende Kapitel zeigt die grundlegende Struktur des
Aufgrund der großen Datenmenge erfolgte die Klassifikation betrachteten Ökosystems Batteriezellfertigung. Dies dient
der Forschungsprojekte mittels Data Science-basiertem An- der Verdeutlichung des dieser Studie zugrundeliegenden
satz (siehe Infobox „Technische Grundlagen“). Verständnisses vom Ökosystem Batteriezellfertigung sowie
der darin enthaltenen Rollen und Schnittstellen (siehe Ab-
Oftmals sind Themen nicht eindeutig einer Kategorie zuzu- bildung 3).
ordnen. Bei Verbindungen, bei denen zwei oder mehr The-
men einen ähnlichen, anhand statistischer Metriken errech- Der abstrakten Darstellungsform liegt die Zuordnung der Ak-
neten Scoringwert haben, wurde der Verbindung das Thema teure des Ökosystems Batteriezellfertigung zu den drei Be-
Rohstoff- Material- Komponenten- Batteriezell- Modul- und Produkt- Batterie
gewinnung herstellung fertigung fertigung Systemmontage integration Recycling
R R P P P N R
P Batterieherstellung (allgemein)
Legende: R – Ressourcen, P – Produktion, N – Nutzung
Abbildung 2: Stufen der Wertschöpfungskette der Batteriezellfertigung mit farblicher Zuordnung und Einordnung der einzelnen Stufen in die Hauptkategorien
Ressourcen, Produktion und Nutzung.
11 Ohne Aspekte Nutzung/Anwendung und Ressourcen. Gemeint sind Produktionsthemen, die sich nicht einer konkreten Wertschöpfungsstufe zuordnen
lassen. Dazu gehören beispielsweise additive Fertigungsmethoden oder die Herstellung von Maschinen und Anlagen.
12 In dieser Studie wird aus analytischen Gründen ein weites Verständnis von Produktintegration verwendet. Darunter fallen nicht nur die produktionsbe-
dingte Integration in das Produkt, sondern auch Anwendungsmöglichkeiten (exkl. 2nd Use).
13 Ähnlich wie bei der Produktintegration wird auch hier ein weites Verständnis vom Thema Recycling verwendet, welches auch das Thema 2nd Use um-
fasst.
14 Dies ist etwa bei vielen Netzwerken der Fall. So deckt z. B. die European Battery Alliance in ihren Aktivitäten praktisch die gesamte Wertschöpfungskette
ab.14 | Ökosystem der Batteriezellfertigung in E uropa
reichen Politik, Forschung und Industrie zugrunde. In dieser trachtet werden. Im Bereich Industrie werden Joint Ventures
abstrahierten Darstellung ist das Ökosystem kreisförmig auf- zwischen Unternehmen berücksichtigt. Daneben werden
gebaut, wobei die Kategorien Politik, Forschung und Indust- Vernetzungen über Forschungsprojekte und Netzwerke be-
rie jeweils ein Drittel der Kreisfläche einnehmen. Im Zentrum rücksichtigt. Diese sind auf den Schnittstellen zwischen den
des Kreises stehen alle identifizierten Akteure, die aus den einzelnen Bereichen angeordnet, da sie durch Akteure aus
drei genannten Kategorien stammen. mindestens zwei Kategorien aufgebaut sind. Reine Industrie-
forschungsprojekte werden nicht berücksichtigt.
Auf dem ersten Kreis, der das Zentrum unmittelbar umgibt,
sind die Akteurskategorien (siehe Akteursklassifizierung) an- Auf dem äußeren Kreis sind die betrachteten Wertschöp-
geordnet. Neben den Unternehmen und Forschungseinrich- fungsstufen angeordnet. Dies verdeutlicht, dass Unterneh-
tungen, die der Kategorie Industrie respektive der Kategorie men aus unterschiedlichen Wertschöpfungsstufen an Joint
Forschung zugeordnet werden können, sind hier Netzwerke Ventures beteiligt sein können, bzw. dass das Kerngeschäft
aufgeführt. Die Netzwerke bilden eine Schnittstelle zwischen des Joint Ventures unterschiedlichen Wertschöpfungsstufen
Industrie, Forschung und/oder Politik, so dass hier Akteure zugeordnet werden kann. Da sich die Wertschöpfungsstufen
aus allen drei Bereichen vertreten sein können. Die Akteure in erster Linie auf Unternehmen übertragen lassen, befinden
der Kategorie SDO sind an der Schnittstelle zwischen Politik sich diese alle im Bereich Industrie.
und Industrie angeordnet. Die Akteurskategorie „Sonstige“
ist hier nicht aufgeführt, da sie aufgrund der Unbestimmt-
heit der darin enthaltenen Akteure nicht eindeutig einem
der drei Bereiche zugeordnet werden kann.
Der Kreis mit dem nächstgrößeren Radius repräsentiert die
Vernetzungsebene, die darstellt, welche Arten der Vernet-
zung zwischen den Akteurskategorien in dieser Studie be-
Akteurskategorien
Vernetzungsebene
tik
Poli Wertschöpfungsstufen
5
9
4
8 7 6 1 3 5
1 Akteure
ng
2 Forschungseinrichtungen
schu
3 2 3 Netzwerke
4 Netzwerke / SDO
10
Fo r
5 Netzwerke / Forschungsprojekte
Ind
6 Unternehmen
st 5 7 Joint Venture
ri
u
e 8 Produktion
9 Ressourcen
10 Nutzung
Abbildung 3: Abstrahierte Darstellung des betrachteten ÖkosystemsMethodik und Ansatz | 15
Analyse der Schnittstellen
zwischen den Ebenen
Inhaltliche und
Deutschland Europa International Netzwerkanaly-
se der Verbind-
Gesamtnetzwerk ungen je Ebene
und Gesamt-
netzwerk
Unternehmen Netzwerke Sonstige
FuE- Standardisierungs-
Einrichtungen organisationen
Wertschöpfungsebene
Vernetzungsebene
Unternehmen Netzwerke Sonstige Analyse der
Schnittstellen
FuE- Standardisierungs- zwischen den
Einrichtungen organisationen Ebenen
Forschungsebene
Unternehmen Netzwerke Sonstige
FuE- Standardisierungs-
Einrichtungen organisationen
Strategische Ebene
Geographische Ebenen
Alle Ebenen zusammen ergeben das Gesamtnetzwerk des Ökosystems. Das Gesamtnetzwerk und die einzelnen Ebenen werden jeweils separat
analysiert, um eine differenzierte Betrachtung des Ökosystems zu ermöglichen und Verzerrungen aufgrund der Datenauswahl zu vermeiden.
Abbildung 4: Analyseschema dieser Studie entlang der verschiedenen Vernetzungsebenen zur Strukturierung des Vorgehens
2.3 Analyse Aktivitäten auf mehr als einer der in dieser Studie betrach-
teten geografischen oder Vernetzungsebenen haben. Sie
Das grundlegende Schema, denen die Analysen in dieser haben daher die Möglichkeit, Themen, Konzepte oder Frage-
Studie folgen, ist in Abbildung 4 zu sehen. Dieses bildet den stellungen, die sie auf einer Ebene behandeln, auch auf einer
Rahmen für die Analyse der identifizierten Einzelverbin- weiteren Ebene mit anderen Akteuren zu behandeln. In die-
dungen, die anhand verschiedener Kriterien vorgenommen sem Sinne können sie diese Themen über mehrere Ebenen
wird. Die identifizierten Einzelverbindungen bilden dabei die verbreiten. Folgende K riterien liegen der Analyse zugrunde:
Grundgesamtheit der Verbindungen des Ökosystems Batte-
riezellfertigung. Die Darstellung des Status Quo und die wei- Gewichtung der Verbindungen: Die Wichtung wird auf einer
terführenden Analysen wurden für die Vernetzungsebenen Skala von 1 bis 3 vorgenommen, um eine stärkere Differen-
Wertschöpfung, Forschung und Strategie sowie für das Ge- zierung zwischen den einzelnen Vernetzungsebenen darstel-
samtnetzwerk durchgeführt. In jeder dieser Ebenen erfolgt len zu können.
die geografisch differenzierte Betrachtung entsprechend der
Ebenen Deutschland und Europa. Je nach Vernetzungsebene Verbindungen der Ebene Wertschöpfung wird
wird zudem die internationale Ebene einbezogen. Darüber der Wert 3 zugewiesen, da anzunehmen ist,
hinaus werden auch die Schnittstellen zwischen einzelnen dass sie besonders belastbar und langfristig
Ebenen identifiziert. Schnittstellen sind dabei Akteure, die sind. Hier besteht auch eine besondere Form der Rezip-16 | Ökosystem der Batteriezellfertigung in E uropa
rozität, d. h. alle an einer solchen Verbindung beteiligten denselben Netzwerken und Interessenverbänden aktiv
Partner erhalten eine konkrete, meist vertraglich festge- sind. Darüber hinaus ist die Chance, ohne geeignete
legte Gegenleistung für ihre Aktivitäten (z. B. der Zulie- Matching-Maßnahmen Kooperationspartner für einen
ferer Geld für produzierte Teile, der OEM die Teile für Austausch oder sogar eine Zusammenarbeit zu finden,
den Fahrzeugbau). Somit besteht auf beiden Seiten ein in sehr großen Netzwerken, wie z. B. dem VDMA, rela-
starkes Interesse am Fortbestehen der Verbindung. tiv gering. Daher werden Netzwerke als “schwächste”
Verbindungen der Forschungsebene wird der Verbindungsart eingestuft. In einem Ökosystem sind sie
Wert 2 zugewiesen, da eine Zusammenarbeit in dennoch von Relevanz, da sie über die Vielzahl an Ver-
Forschungsprojekten zwar durchaus intensiv aus- netzungsmöglichkeiten eine hohe Reichweite bieten. Als
fallen kann, aber das Fortbestehen der Verbindung an eigenständiger korporativer Akteur bündeln und vertre-
die Bearbeitung von Forschungsthemen geknüpft ist. ten Netzwerke und Verbände zudem die Interessen ihrer
Wird ein Thema nicht mehr weiterverfolgt, weil es sich Mitglieder.
etwa als nicht zukunftsfähig erwiesen hat, verringert sich
auch die Chance einer weiteren Zusammenarbeit. Differenzierung nach geografischer Ebene (siehe Tabel-
Verbindungen auf strategischer Ebene wird der le 2): Anhand der Daten erfolgte eine Zuordnung der Akti-
Wert 1 zugewiesen. Netzwerke und Interessen- vitäten zu den geografischen Ebenen Deutschland, Europa,
verbände bieten gute Vernetzungsmöglichkeiten, und international, die eine geografisch differenzierte Dar-
aber keine Garantie für eine enge, reziproke Verbin- stellung innerhalb der Vernetzungsebenen Wertschöpfung,
dung ihrer Mitglieder, zumal Wettbewerber oftmals in Forschung und Netzwerke erlaubt. Als Zuordnungskriterium
Deutschland Europa International
Wertschöpfungs- Kion Battery Systems, JT Automotive Cells Compa- Weitere Joint Ventures
ebene Energy Systems, Digital ny (ACC), Coulomb, Hydro und Wertschöpfungs-
Energy Solutions, VW-VM Volt AS, Joint Venture kooperationen
Forschungsgesellschaft zwischen Iveco, Nikola (40 Joint Ventures, siehe
mbH & Co. KG & FPT Industrial, Joint vollständige Tabelle im
(4 Joint Ventures) Venture zwischen VW und Anhang)
Northvolt, Joint Venture
zwischen Eneris und
Leclanché
(6 Joint Ventures)
Forschungs- Förderkatalog CORDIS (SCOPUS)III
ebene (109 Verbundvorhaben) (92 Projekte) (1.240 Publikationen)
Strategische BDE, BEM, BVES, KLiB, ACEA, ALISTORE, CLE- BAJ, CNESA, GBA
Ebene VDA, VDMA Batteriepro- PA, CNESA, EBA, EBRA, (3 Verbände/Netzwerke)
duktion EGVI, EIT InnoEnergy, EIT
(6 Verbände/Netzwerke) RawMaterials, ERTRAC,
EUCAR, EUROBAT, EURO-
METAUX, RECHARGE
(14 Verbände/Netzwerke)
III Die SCOPUS-Daten werden nicht systematisch in die Analyse mit einbezogen, daher sind sie in der Tabelle ausgegraut. Siehe hierzu den Hinweis im
Abschnitt „Differenzierung nach geografischer Ebene“ zur Verwendung der SCOPUS-Daten.
Tabelle 2: Zuordnung der Datenquellen nach geografischer EbeneMethodik und Ansatz | 17
diente die Herkunft der Verbindung. Bei Netzwerken ist ent- bis hin zur Produktintegration) und Recycling (inkl. Second
scheidend, ob es sich primär um eine europäisch gesteuerte Live-Ansätze).
Initiative handelt und auf Forschungsebene, ob geförderte
Projekte bspw. durch Bundesmittel oder aus europäischen Netzwerkanalyse: Die Beurteilung der Relevanz von Akteu-
Mitteln finanziert werden. ren und ihre Position im Netzwerk erfolgte mittels Analyse
des dem Ökosystem zugrundeliegenden Netzwerks nach
Dieses Kriterium ist bei Wertschöpfungskooperationen auf- verschiedenen Parametern einer Netzwerkanalyse16. Hierbei
grund der starken Reziprozität der Beziehung nicht zielfüh- wurden u. a. der Grad der Vernetzung, der Grad der Nähe
rend, sodass hier für die Zuordnung entscheidend ist, ob und der Grad der „Betweenness“ („Dazwischengehörigkeit“)
die beteiligten Akteure im internationalen, im europäischen einzelner Akteure betrachtet. Der Vernetzungsgrad ist die
oder im deutschen Raum ansässig sind. Menge aller Kanten eines Akteurs und gibt somit an, über wie
viele Verbindungen ein Akteur jeweils mit anderen Akteuren
Trotz des Fokus auf Deutschland und Europa diente die inter- verfügt17. Er ist daher ein einfaches Maß für die Zentralität ei-
nationale Ebene ausschnittsweise als Referenz, da die meis- nes Knotens18. Die Nähe gibt die Entfernung19 eines Knotens
ten der betrachteten Aktivitäten auf Wertschöpfungsebene zu allen anderen Knoten an und zeigt auf, welche Knoten sich
im internationalen Raum stattfinden und auch für die Ent- im „Zentrum” des Netzwerkes befinden. Er ist daher beim
wicklung der Batteriezellfertigung wichtige Organisationen, Erreichen anderer Knoten weniger auf die Vermittlung durch
wie z. B. die Global Battery Alliance, international tätig sind. andere Knoten angewiesen20. Die Betweeness gibt an, wie
Für die Analyse auf Forschungsebene im internationalen oft sich ein Akteur auf kürzestem Weg zu anderen Akteuren
Raum wurde auf die Datenbank SCOPUS zurückgegriffen. befindet. Damit wird ein Maß für die strukturelle Abhängig-
Da der Fokus der Datenbank stark auf dem europäischen keit eines Knotenpaares zu einem dritten Knoten gegeben,
Raum liegt15 und im Rahmen von Forschungsprojekten oft- also wie viele Knoten ein Knoten miteinander verbindet21.
mals Publikationen verfasst werden, ist eine Schnittmenge Während der Vernetzungsgrad ein lokales Maß darstellt, da
mit den CORDIS- oder Förderkatalog-Daten zu erwarten. Um es nur die Anzahl der „unmittelbaren Nachbarschaft“ eines
eine Verzerrung zu vermeiden, wird die internationale Ebene Knotens misst, sind Nähe und Betweenness sogenannte glo-
nicht systematisch in die Betrachtung der Verbindungen ein- bale Maße. Denn sie setzen einzelne Knoten immer in Bezug
bezogen, sondern nur ergänzend betrachtet. zum gesamten Netzwerk. Für die Netzwerkanalyse, ebenso
wie zur Erstellung der in dieser Studie gezeigten Netzwerk-
Inhaltliche Analyse der Verbindungen: Über die identifi- grafiken, wurde das Tool Gephi22 verwendet.
zierten Verbindungen erfolgte eine inhaltliche Analyse der
Netzwerke und Interessenverbände, Joint Ventures oder
Forschungsprojekte. Grundlage hierfür bildete die zuvor be- 2.4 Limitationen der Studie
schriebe Klassifikation einzelner Verbindungen nach Wert-
schöpfungsstufen in der in Abbildung 2 dargestellten, ver- Analyse tatsächlich „aktiver” Verbindungen: In der Studie
einfachten Einteilung nach Materialien (Materialgewinnung werden Verbindungen zwischen Akteuren betrachtet, die im
und -produktion), Produktion (Produktion von Komponenten Sinne dieser Studie als durch die Akteure „aktivierbar“ an-
gesehen werden. Im Hinblick auf zukünftige Kooperationen
15 vgl. Elsevier, 2020, S. 19
16 Eine Auseinandersetzung mit den verschiedenen Maßzahlen der Netzwerkanalyse kann an dieser Stelle nicht vorgenommen werden. Hierfür sei auf
einschlägige Fachliteratur verwiesen, z. B. Stegbauer, C. (Hg.), 2010 und Stegbauer, C., & Häußling, R. (Hg.), 2010.
17 Mutschke, 2010, S. 367
18 „Knoten“ ist ein Begriff aus der Graphentheorie und bezeichnet einen Verbindungspunkt von mindestens zwei Kanten.
19 Die Entfernung bezieht sich auf die graphentheoretische Distanz, welche zu verstehen ist als „die Zahl der Kanten des kürzesten [zwei Knoten] verbin-
denden Pfades.“ (Mutschke, 2020, S. 367)
20 Mutschke, 2010, S. 367
21 Mutschke, 2010, S. 370
22 gephi.org18 | Ökosystem der Batteriezellfertigung in E uropa
gilt somit die Annahme, dass evtl. bereits über gemeinsame gliederlisten (z. B. als Excel-Datei) verfügbar waren, können
Aktivitäten bestehende Verbindungen für zukünftige Aktivi- diese aufgrund ihres Umfangs nur auszugsweise dargestellt
täten reaktiviert werden können. Ob die Verbindungen von werden (siehe Übersicht im Anhang). Daher werden in die-
den Akteuren auch tatsächlich aktiv genutzt werden, kann ser Studie nur einzelne besonders relevante Initiativen und
auf Basis der verwendeten Daten, mit Ausnahme von aktiven Interessenverbände (z. B. GBA und EBA) vollständig abgebil-
Joint Ventures und laufenden Forschungsprojekten, nicht be- det. Außerdem werden bei der Betrachtung der Forschungs-
legt werden. In diesem Sinne ist das in dieser Studie skizzier- ebene keine Forschungsprojekte aus nationaler Förderung
te Ökosystem als ein „Möglichkeitsraum“ nutzbarer Verbin- der europäischen Mitgliedstaaten berücksichtigt24, sondern
dungen zu verstehen. nur Projekte aus der CORDIS-Datenbank. Daher ist die Ver-
netzung auf Forschungsebene bezogen auf den gesamten
Verzerrungen aufgrund der Datenqualität: Bei der Daten- europäischen Raum voraussichtlich auch größer als in dieser
bereinigung wurden Umbenennungen von Akteuren, z. B. Studie dargestellt.
in Folge von Unternehmensumstrukturierungen, soweit
möglich berücksichtigt. Nicht geprüft wurde, ob einzelne Ak- Technische Grenzen von Data Science-Ansätzen: Aufgrund
teure noch existent oder bereits vom Markt verschwunden der in dieser Studie verwendeten großen Datenmenge er-
sind (z. B. infolge von Aufkauf durch andere Unternehmen, folgte die Verarbeitung dieser mittels Data Science-Ansätzen.
Insolvenz etc.). Die Daten weisen weiterhin z. T. unterschied- Data Science-Ansätze können dabei viele Abläufe erleichtern
liche Aggregationsebenen von Unternehmen (z. B. Konzern und bei der inhaltlichen Analyse großer Datenmengen unter-
- Tochterfirma, Forschungsgesellschaft - Institut, Universi- stützen. Bereits im Vorfeld dieser Studie konnten sehr gute
tät - Fachbereich) auf. Nicht in jedem Fall ist klar ersichtlich, Ergebnisse mit den verwendeten Methoden erzielt werden.
welcher Unternehmensteil an einer Kooperation beteiligt ist. Dennoch sind „false positives” etwa bei der automatisierten
Außerdem haben manche Unternehmen nationale Ableger Klassifikation der Daten auf Forschungsebene nicht auszu-
in verschiedenen Ländern mit eigener Rechtsform. Um eine schließen.
möglichst große Detailtiefe, insbesondere bei der geografi-
schen Analyse (z. B. bzgl. der Beantragung von nationalen
Fördergeldern, Eingebundenheit in lokale Strukturen)23 zu
erlangen, werden diese verschiedenen Ebenen aufgelöst,
soweit dieses möglich ist. Besteht keine nähere Information
zum Unternehmensteil oder der Organisationseinheit, wird
die Verbindung der jeweiligen Mutterorganisation zugerech-
net. Aufgrund der unterschiedlichen Aggregationsebenen
der betrachteten Datenquellen kann es zu Verzerrungen bei
der Netzwerkdarstellung kommen.
Bias aufgrund der Beschränkung auf öffentlich zugängli-
che Daten: Kooperationen auf Ebene der Wertschöpfung
werden ausschließlich durch öffentlich bekanntgegebene
Joint Ventures dargestellt. Zuliefererbeziehungen oder an-
dere Formen der Unternehmenskooperation werden nur
in Ausnahmefällen öffentlich gemacht. Daher existiert eine
unbestimmte Anzahl an Verbindungen, die in dieser Studie
nicht erfasst werden. Darüber hinaus verfügen einige der
betrachteten Netzwerke über mehrere Hundert Mitglieder.
Sofern keine strukturierten und für die einfache Bearbei-
tung in einem maschinenlesbaren Format vorliegenden Mit-
23 Dies gilt zum Beispiel dann, wenn ein Unternehmen eine Tochterfirma in einem anderen Land gründet, um dort Zugang zu nationalen Fördermitteln zu
bekommen.
24 Deutschland wird in dieser Studie aufgrund des Fokus auf Deutschland im Ökosystem als eigene Ebene separat von der europäischen Ebene betrachtet.Sie können auch lesen
