Batteriezellförderung - ein Beispiel erfolgreich transformativer Industriepolitik
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Batteriezellförderung –
ein Beispiel erfolgreich
transformativer Industriepolitik
bmwk.de
Impressum Herausgeber Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) Öffentlichkeitsarbeit 11019 Berlin www.bmwk.de Stand April 2022 Diese Broschüre wird ausschließlich als Download angeboten. Gestaltung PRpetuum GmbH, 80801 München Bildnachweis mattjeacock / iStock / Titel Petair / Adobe Stock / S. 2-3, S. 2 links sommaiphoto / Adobe Stock / S. 2 rechts Wellnhofer Designs / Adobe Stock / S. 3 nevodka.com / Adobe Stock / S. 4 sivvector / Adobe Stock / S. 5 BASF AG / S. 6 mattjeacock / Adobe Stock / S. 10 Liofit GmbH / S. 14 Павел Печёнкин / Adobe Stock / S. 15 VARTA AG / S. 18 MF3d / iStock / S. 19 Mego-studio / Adobe Stock / S. 21 Manz AG / S. 25 blackred / iStock / S. 26 SGL Carbon / S. 28 Artem Oleshko / Shutterstock / S. 29 Zentraler Bestellservice für Publikationen der Bundesregierung: E-Mail: publikationen@bundesregierung.de Telefon: 030 182722721 Bestellfax: 030 18102722721 Diese Publikation wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klima- schutz im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit herausgegeben. Die Publikation wird kostenlos abgegeben und ist nicht zum Verkauf bestimmt. Sie darf nicht zur Wahlwerbung politischer Parteien oder Gruppen eingesetzt werden.
1 Inhalt 1 Ausgangslage . ................................................................................................................................................................................................................... 2 2 Ein „kleines Einmaleins“ der Batteriezelltechnik .................................................................................................... 4 2.1 Was ist eine Batterie und welche Bestandteile hat sie?....................................................................................... 5 2.2 Wie funktioniert eine Batterie und wie wird sie hergestellt?. ....................................................................... 7 3 Marktentwicklung ................................................................................................................................................................................................. 10 4 Nationale Förderung europäisch genehmigt: das Beihilferegime der IPCEIs 15 ....... 4.1 Was sind die IPCEIs?. .................................................................................................................................................................................. 16 4.2 Zwei IPCEIs – ein Ziel................................................................................................................................................................................. 16 5 Die Batterie-Wertschöpfungskette . .......................................................................................................................................... 19 6 Das Umfeld für Batterien: das Batterie-Ökosystem ...................................................................................... 21 6.1 Förderkonzept...................................................................................................................................................................................................... 22 6.2 Flankierende Forschungsförderung.......................................................................................................................................... 23 6.3 Fachkräftesicherung..................................................................................................................................................................................... 23 6.4 Vernetzungsmaßnahmen....................................................................................................................................................................... 24 7 Europäische & internationale Aktivitäten ........................................................................................................................ 26 8 Nachhaltigkeit . .......................................................................................................................................................................................................... 29 8.1 Die Notwendigkeit einer nachhaltigen Batteriezellfertigung. ..................................................................... 30 8.2 Rahmenbedingungen für eine nachhaltige Batterieproduktion. ........................................................... 31 8.3 Innovationen zu kritischen Rohstoffen in Batteriezellen............................................................................... 31 ANNEX: Die Batterie-IPCEIs – 15 Success Stories in ganz Deutschland ............................ 33
2
1 Ausgangslage
Mit der Energie- und Verkehrswende steigt auch der Bedarf an Batterien
zur Speicherung von Strom aus erneuerbaren Energien. Über Jahrzehnte
waren Unternehmen aus Deutschland Weltmarktführer für Batterien
sowie deren leistungs- und wertschöpfungsintensivste Komponente: die
Batteriezellen. Vor rund 30 Jahren galten Batterien als umweltschädlich,
die Lehrstühle an Hochschulen wurden geschlossen, viele Unternehmen
stellten ihre Aktivitäten ein. Erst in den letzten Jahren wurde die Bedeu-
tung von Batterien für das Gelingen der Energiewende und für die Elek-
tromobilität im Verkehr wieder erkannt. Deutschland und Europa hatten
jedoch den Anschluss an die moderne Lithium-Ionen-Technologie weit-
gehend verloren.
In dieser Situation leistete der Aufbau neuer Lehrstühle an Universitäten
Grundlagenarbeit für die Erforschung von modernen Batteriematerialien
und für die Weiterentwicklung von Prozesstechnologien. Inzwischen gilt
die Forschung in Deutschland wieder als international wettbewerbsfähig
– dies spiegelt sich auch in Publikationen und Patentanmeldungen. Die
Forschungsziele konzentrieren sich auf die Minderung von Treibhausgas-
emissionen, die Fortentwicklung der Batteriesysteme der Zukunft sowie
auf den Transfer der Ergebnisse in Pilotanlagen.
Ein Problem blieb die fehlende Umsetzung in eine Massenfertigung.
Daher einigten sich das Bundesministerium für Wirtschaft und Klima
schutz (BMWK) und das Bundesministerium für Bildung und Forschung
(BMBF) in 2018 auf ein Konzept, um in diesem Gebiet Wertschöpfung
in Deutschland zu generieren. Unternehmen sollten in die Lage versetzt
werden, dass auf diesem Gebiet profitable Geschäftsmodelle ermöglicht
werden, um somit das volle Potenzial von modernen Stromspeichern
auszuschöpfen. Zugleich hat das BMWK zur Förderung der Vorhaben die
Abbildung 1: Lithium-Ionen-Batterien haben viele Anwendungsfelder
1 AU S G A N G S L A G E 3 Bundesmittel aufgestockt und zwischen 2019 und 2021 knapp 3 Mrd. Euro für die Förderung von Investitionen in Forschung und Produktion von Batterien bereitgestellt. Damit wurde der Ansatz einer transformierenden Industriepolitik am Beispiel der Batteriezellfertigung umgesetzt. Die Investitionsprozesse sind alle privatwirtschaftlich getrieben und finanziert. Der Bund hat sich durch die wettbewerblichen Ausschreibungen als Impulsgeber, nicht aber als eigenständiger Marktteilnehmer eingebracht. Eingebettet ist die- ser Impuls in eine mit den europäischen Partnern harmonisierte Stra- tegie. Mit diesem Ansatz einer aktivierenden Industriepolitik wird die ordnungspolitische Linie der Sozialen Marktwirtschaft gestärkt und die grüne Transformation in einem Schlüsselfeld der deutschen Wirtschaft entscheidend vorangetrieben. Und immer mehr Bürgerinnen und Bür- ger haben entweder als Beschäftigte oder als Verbraucherinnen und Ver- braucher Anteil am Aufbau klimaschonender Produkte und Verfahren. Diese Entwicklung in den Bereichen Elektromobilität und Batterien ist Resultat der seit über 10 Jahren verfolgten konsequenten Strate- gie der Bundesregierung, Forschungskapazitäten und Wissen für neue Speichertechnologien aufzubauen. Diese Strategie wird auch unter der aktuellen Bundesregierung konsequent fortgeführt werden. Ein beson- derer Fokus liegt dabei auf Nachhaltigkeit, Klima- und Umweltschutz beim Aufbau der Elektromobilität und der Produktion ihres Herzstücks, den Batterien und Batteriezellen. In Deutschland und Europa gefertigte Batteriezellen sollen die internationalen Benchmarks bilden für Leis- tungsfähigkeit, für nachhaltige Produktions- und Entsorgungsverfahren sowie für faire Arbeitsbedingungen in der Wertschöpfungskette. Diese Kriterien sind essenzielle Bestandteile einer modernen, auf die klima- freundliche Transformation ausgerichteten Industriepolitik.
4 2 E in „kleines Einmaleins“ der Batteriezelltechnik
2 E I N „ K L E I N E S E I N M A L E I N S “ D E R B AT T E R I E Z E L LT E C H N I K 5
Batterien sind ständige Begleiter des täglichen arbeitet bereits an den nächsten und übernächs-
Lebens, ob diese nun in kleinen elektronischen ten Zellgenerationen, um die Leistungsparameter
Verbrauchern wie dem Smartphone oder dem weiter zu erhöhen – aber auch, damit der Einfluss
Tablet genutzt werden oder als Energiespeicher in der Batterieproduktion auf die Umwelt noch weiter
Werkzeugen oder Elektroautos den Alltag unter- reduziert wird (s. a. Kapitel 8).
stützen. Als stationäre Energiespeicher können sie
den durch erneuerbare Energiequellen produzier- Mehr Informationen finden Sie hier:
ten Strom zwischenspeichern, bis er benötigt wird. https://www.bmwi.de/Redaktion/
In Autos oder E-Bussen leisten Lithium-Ionen- DE/Artikel/Technologie/multitouch-
Batterien (LIB) bereits heute einen großen Beitrag tisch.html
zu einer nachhaltigen Mobilität.
Die Anwendungsfelder von Batterien sind von 2.1 Was ist eine Batterie und welche
der jeweiligen Energiedichte (gespeicherte Energie Bestandteile hat sie?
bezogen auf Volumen oder Masse) sowie weiteren
Faktoren wie der elektrischen Leistung oder der Batterien sind elektrochemische Energiespeicher.
Schnellladefähigkeit abhängig. Es ist davon auszu- Das heißt, es erfolgt innerhalb der Batteriezelle
gehen, dass durch Forschungs- und Entwicklungs- eine Umwandlung zwischen chemischer und elek-
vorhaben die Energiedichte bis zum Jahr 2030 trischer Energie. Eine Batteriezelle besteht aus zwei
verdoppelt wird und sich dadurch noch weitere unterschiedlichen Elektroden mit jeweils unter-
Anwendungsmöglichkeiten ergeben. Die Forschung schiedlichen Ladungen. Beim Entladen der Batte-
Abbildung 2: So funktionieren Lithium-Ionen-Batterien
e-
e- Anode
c h er
ra u
Ver
b -
e -
Elektronen fließen über den Verbraucher
(z.B. E-Antrieb) von der Anode zur
Kathode, gleichzeitig diffundieren in der
Zelle Lithium-Ionen durch den Elektrolyt
von der Anode zur Kathode und werden
dort eingelagert.
e-
+
Kathode
Quelle: 2019 Let’s Talk Science, eigene Darstellung
6 2 E
I N „ K L E I N E S E I N M A L E I N S “ D E R B AT T E R I E Z E L LT E C H N I K
IPCEI Porträt 1: BASF
Standorte:
Schwarzheide
(Brandenburg),
Ludwigshafen
(Rheinland-Pfalz)
Wertschöpfungsstufe:
Batteriematerialien &
Batterierecycling
IPCEI-Einbindung:
IPCEI on Batteries,
Workstream A „Raw
Materials and Advanced
Materials“ & Work
stream D „Repurposing,
Recycling & Refining“
Fördersumme:
bis zu 175 Mio. Euro
Das Projekt: BASF will mit ihren Batteriematerialien und dem Batterierecycling zum Aufbau einer
nachhaltigen Batteriewertschöpfungskette für Elektrofahrzeuge in Europa beitragen. Mit einer Pro-
duktionsanlage für die Herstellung von innovativen Kathodenmaterialien steigert BASF Leistung,
Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit von Batterien. Zudem forscht BASF an effizienten Recycling-
Technologien und fördert somit den Erfolg einer klimafreundlichen Mobilität.
Meilenstein: Symbolischer Spatenstich am 13.11.2020 für die Kathodenmaterial-Produktionsanlage
in Schwarzheide, Brandenburg (Produktionsstart 2022).
„Eine lokale Batteriewertschöpfungskette ist von strategischer Bedeutung für den
Industriestandort Deutschland und Europa. Mit den beiden Anlagen von BASF
in Schwarzheide für die Produktion von Kathodenmaterialien und das Batterie-
recycling unterstützen wir den Aufbau einer deutschen Wertschöpfungskette und
stellen sicher, dass zukunftsorientierte Technologien weiterhin ihren Nährboden in
Deutschland finden.“
Dr. Daniel Schönfelder, Vice President Battery Materials Europe bei BASF
2 E I N „ K L E I N E S E I N M A L E I N S “ D E R B AT T E R I E Z E L LT E C H N I K 7
rie wird die negativ geladene Elektrode als Anode viskose Paste herzustellen, die ähnliche Fließ-
bezeichnet, während die positiv geladene Elektrode eigenschaften wie Honig besitzt.
Kathode genannt wird. Um einen Ladungstrans-
port zwischen den beiden Elektroden zu ermög- 2. Auftragen und Trocknen: Die homogenisier-
lichen, wird zwischen den beiden Elektroden ein ten Pasten werden dann auf hauchdünnen
sogenannter Elektrolyt eingesetzt. Weiterhin (6–20 Mikrometer) Metallfolien beidseitig auf-
gewährleistet ein Separator (meist eine dünne getragen; Kupfer für die Anode und Aluminium
Membran) eine elektrische Trennung der Elektro- auf der Kathodenseite. Das Rohmaterial wird mit
den, damit kein Kurzschluss erzeugt wird. einer Nassfilmdicke von bis zu 0,2 Millimeter
aufgetragen und anschließend in Öfen getrock-
net. Dabei sollte die Oberfläche keine Risse auf-
2.2 Wie funktioniert eine Batterie und weisen, damit sich eine gleichmäßige Schicht auf
wie wird sie hergestellt? der Metallfolie bilden kann.
Die Funktionsweise einer Batterie wird im Folgen 3. Pressen der Elektroden: Die Oberfläche der
den am Beispiel des Entladens einer Lithium-Ionen- Elektroden ist – trotz der gleichmäßigen Auf
Batteriezelle erklärt: Die in der Batterie gespeicherte tragung – sehr rau und porös. Durch das Pres-
chemische Energie wird beim Entladen in elektri- sen wird die Struktur zusammengestaucht,
sche Energie umgewandelt. Es fließt elektrischer sodass Materialien und Metallfolie einen besse-
Strom, der für verschiedene Anwendungen, z. B. ren Kontakt zueinander erhalten. Dies verbessert
zum Betrieb eines Elektromotors, genutzt werden die elektrische Leitfähigkeit. Zum anderen wer-
kann. Im Detail bedeutet das, dass die Anode Elek- den die Poren verkleinert und die Partikel unter-
tronen abgibt, die über einen äußeren Stromkreis einander kontaktiert. Anschließend werden die
in Richtung Kathode wandern. Zum Ausgleich wan- Elektroden auf die für das gewünschte Zellfor-
dern innerhalb der Batteriezelle positiv geladene mat richtige Größe zugeschnitten.
Lithium-Ionen aus der Anode durch den Elektro
lyten zur Kathode und werden dort im Kathoden- 4. Zusammenbau: Man startet den Zusammen-
material eingelagert. Beim Laden der Batterie lau- bau der späteren Zelle mit der Anode, legt dar-
fen die Vorgänge umgekehrt ab und die von außen auf eine Lage Separator und darauf eine Lage der
zugeführte elektrische Energie wird wieder che- Kathodenfolie. Die Stapelungstechnik hängt nun
misch gespeichert. vom geometrischen Format der Zelle ab: Die Sta-
pelung kann im Falle von Pouch- oder prismati-
Die Herstellung einer Batterie erfolgt in mehreren schen Batteriezellen nun beliebig oft wiederholt
aufeinander folgenden Schritten: werden, bis die gewünschte Spezifikation erreicht
wurde. Bei Rundzellen wird der Stapel aus Anode,
1. Mischen der Elektrodenmaterialien: Beim Separator und Kathode aufgerollt. Um die Elek-
Mischen werden die Rohmaterialien für die troden vor Außeneinflüssen zu sichern, werden
Elektroden (Anode und Kathode) mit weiteren die gestapelten Elektroden oftmals in einer dün-
Substanzen wie Binder, Leitruß etc. und einem nen Kunststofffolie „eingeschweißt“. Bei Rund-
Lösungsmittel (Wasser oder eine geeignete an- zellen oder prismatischen Zellen kommt ein
dere flüssige Substanz) vermengt. Ziel ist es, eine metallisches Gehäuse zum Einsatz.
8 2 E I N „ K L E I N E S E I N M A L E I N S “ D E R B AT T E R I E Z E L LT E C H N I K
Abbildung 3: Die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien umfasst viele Prozessschritte
Mischen der
Auftragen und Pressen der
Elektroden- Zusammenbau Abschluss
Trocknen Elektroden
materialien
Aktivmaterial, unter- Pasten werden auf Durch Walzpressen Elektroden und Sepa- Zunächst wird der
stützende Materialien dünne Folien aufge- (Kalandrieren) werden rator werden abwech- flüssige Elektrolyt zum
und Lösungsmittel tragen und getrocknet die Elektroden verdich- selnd gestapelt oder Zellstapel gegeben,
werden vermengt tet und anschließend zusammen aufgerollt, abschließend die Zelle
zugeschnitten je nach Zellgeometrie durch Lade-/Entlade-
schleifen auf den
Betrieb vorbereitet
Quelle: VDI/VDE-IT
5. Abschluss (Finishing und Formierung): Beim einfachere Integration der vielen Batteriezellen in
Finishing wird der Elektrolyt zum gestapelten das Batteriegehäuse. Mehrere Module werden dann
Paket hinzugegeben, welcher vom Separator zu einem Batteriesystem zusammengefügt. Die
aufgesogen wird. Erst dadurch wird die Zelle Module dienen dabei als flexible Bausteine für ver-
benutzbar. Zusätzlich muss die Zelle noch sorg- schiedene Fahrzeugtypen und Kundenanforderun-
fältig ge- und entladen werden, denn innerhalb gen: Je mehr Module verbaut werden, umso höher
des ersten Ladevorgangs bilden sich essenziel- ist später die Reichweite des Elektroautos.
le Schutzschichten (bspw. die sogenannte Elek-
troden-Elektrolyt-Grenzschicht), welche den Zusammen mit einem Klimatisierungssystem und
Lebenszyklus der Zellen verlängern. einem Batteriemanagementsystem werden diese
Batteriesysteme im Fahrzeug in eine schützende
Für den Einbau in ein Fahrzeug werden mehrere Hülle verpackt. Das Batteriemanagementsystem
Batteriezellen in einem Batteriemodul gekoppelt. überwacht den Zustand der Batterie und steuert
In den derzeitig genutzten Elektroautos sind Bat- das Laden, während das Klimatisierungssystem
terien unterschiedlicher Formate (zylindrisch, pris- dafür sorgt, dass die Batteriezellen weder zu heiß
matisch oder Tasche bzw. „Pouch“) verbaut, die sich noch zu kalt werden. Alles zusammen bezeichnet
auch hinsichtlich ihrer Gehäuse deutlich unter- man dann als Batterie.
scheiden. Die Unterteilung in Module erlaubt eine2 E I N „ K L E I N E S E I N M A L E I N S “ D E R B AT T E R I E Z E L LT E C H N I K 9
IPCEI Porträt 2: Automotive Cells Company (ACC) S.E.
Standort: Wertschöpfungsstufe: IPCEI-Einbindung: Fördersumme:
Kaiserslautern, Zellen und Module IPCEI on Batteries, Bis zu 437 Mio. Euro in
Rheinland-Pfalz Komponentenfertigung Workstream #B Deutschland (ein weite-
„Cells and Modules“ rer Projektteil wird unter
dem IPCEI on Batteries
in Frankreich gefördert)
Das Projekt: ACC wurde 2020 gegründet und verbindet die Expertise von Opel/Stellantis,
Saft/TotalEnergies und Mercedes-Benz mit sich ergänzenden Kompetenzen und Erfahrungen.
Ziel von ACC ist es, europäischer Marktführer für Batteriezellen und -module zu werden, die die
saubere und effiziente Mobilität für alle ermöglichen. Das Forschungs- und Entwicklungszentrum in
Bordeaux (Frankreich) wurde bereits in Betrieb genommen. Der Pilotstandort in Nersac (Frankreich)
wird Ende dieses Jahres die Produktion aufnehmen. Geplant sind zwei Produktionsstandorte für
Batteriezellen in Douvrin (Frankreich) und Kaiserslautern (Deutschland).
Meilenstein: 7. Dezember 2021 – Startschuss für das „ACC Center of Application Engineering“
in Kaiserslautern. Die Entwicklung der zukünftigen Fertigungsprozesse der Gigafactory in Kaisers-
lautern und die Entwicklung der zukünftigen Produkte für ACC-Kunden in Deutschland werden in
dieser neuen Einrichtung durchgeführt. Dies in ständigem Austausch mit den ACC Forschungs- und
Entwicklungsteams in Bruges, Frankreich, für die Produktentwicklung und in Nersac, Frankreich,
für die Fertigungsprozesse.
Ziel des neuen Application Engineering Center in Kaiserslautern ist es, in Zusammenarbeit mit deut-
schen F&E-Laboren, die Forschungs- und Industrialisierungsarbeit vor Ort zu unterstützen und den
Produkt- und Fertigungsteams in Kaiserslautern während der gesamten Projektlaufzeit technische
Unterstützung bieten zu können.
„In dem Maße, wie die Energiewende an Fahrt gewinnt und der Bedarf an Antriebsbatterien für Elektro-
autos kontinuierlich wächst, erweitern wir unser Produktportfolio und unterstützen so den globalen
Markt für erneuerbare Energien. Dies erfordert eine hohe Innovationsrate und eine enge Zusammen-
arbeit mit den regionalen Teams und deutschen F&E-Laboren, mit denen wir zusammenarbeiten wer-
den. Wir freuen uns, dass wir unsere Präsenz in Deutschland ausbauen und unseren Ruf als führender
Anbieter von Batterien in Europa durch unsere Investition in die neue Anlage in Kaiserslautern weiter
festigen können. Wir freuen uns auch, dass wir durch unsere Investitionen neue Arbeitsplätze in Kaisers-
lautern schaffen können.“
Yann Vincent, CEO von ACC10 3 Marktentwicklung
3 M A R K T E N T W I C K LU N G 11
Der Markt für wettbewerbsfähige Batteriezel- Die prognostizierte Marktdynamik für Elektrofahr-
len aus Europa entwickelt sich rasant und mit zeuge basierte auf den europäischen Dekarbonisie-
stetigem Wachstum. In den 2018 vom BMWK rungszielen, die insbesondere für den Mobilitäts-
veröffentlichten „Thesen zur industriellen Batte- sektor als Leitlinie gesetzt wurden. Allen beteiligten
riezellfertigung in Deutschland und Europa“ hat Expertenkreisen war bewusst: Wird der geschätzte
die Bundesregierung den engen thematischen Marktanteil von ca. 75 Prozent neu zugelassener
Bezug des Ausbaus der Elektromobilität mit der Elektromobile bereits im Jahr 2030 Realität, so setzt
Verfügbarkeit von Batterien aus europäischer dies einen immensen Bedarf an Batterie-Produk-
Produktion hervorgehoben. Zu diesem Zeitpunkt tionskapazitäten voraus. In Europa werden bis zum
war der Elektromobilitätsmarkt bereits der Leit- Ende der Dekade voraussichtlich um die 800 GWh
markt für Lithium-Ionen-Batterien, jedoch noch Batterien pro Jahr benötigt (siehe progressives Sze-
ohne nennenswerte lokale Produktionskapazitä- nario in Abbildung 4).
ten. Das vom BMWK ausgegebene Ziel, innerhalb
der nächsten Dekade bereits 30 Prozent des welt- 2018 existierte in Deutschland noch keine nennens-
weiten Bedarfs an Batteriezellen aus europäischer werte Produktionskapazität für moderne Lithium-
Produktion abzudecken, erschien damals sehr Ionen-Batterien und in ganz Europa standen
ambitioniert. damals Kapazitäten von weniger als 20 GWh zur
Verfügung. Die Produktion von Batteriezellen war
Abbildung 4: B
atteriezellenbedarf und -produktionskapazität in Europa
Gigawattstunden pro Jahr
Gigawattstunden pro Jahr
1.000
900
800 754
Angekündigte
700 Produktionskapazität
600
500
400 362
300
200
100
0
2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
Pkw konservativ LNF konservativ Pkw progressiv LNF progressiv
Hochrechnung des Bedarfs an Batteriezellen für ein konservatives (blau) und ein progressives Szenario (grün).
Voraussichtliche europäische Produktionskapazität als Minimal- und Maximalbetrachtung (orange).
Quelle: VDI/VDE-IT12 3 M A R K T E N T W I C K LU N G
überwiegend im asiatischen Raum konzentriert. Mithilfe des Förderkonzeptes IPCEI werden Unter-
Damit war klar: Der Hochlauf der Elektromobilität nehmen aus mehreren Mitgliedstaaten darin
und auch die Elektrifizierung anderer Mobilitätsbe- unterstützt, gemeinsam ehrgeizige Innovations-
reiche und Industriebranchen (bspw. mobile Werk- vorhaben mit positiven Spill-over-Effekten für
zeuge, stationäre Stromspeicher etc.) würde Gefahr den gesamten europäischen Binnenmarkt in ver-
laufen, von der Verfügbarkeit hochwertiger Batte- schiedenen Branchen und Regionen zu entwi-
riezellen limitiert zu werden. Der Automobilindus- ckeln – ohne den Wettbewerb zu verzerren. Die
trie als Schlüsselbranche Deutschlands sowie vielen europäischen Staaten sollen in pan-europäischer
weiteren insbesondere mittelständischen Produ- Kooperation durch die Unterstützung nationaler
zenten drohte die Abhängigkeit von einer begrenz- Forschungs- und Innovationsanstrengungen sowie
ten Zahl nicht-europäischer Anbieter. darauf gegründeter industrieller Pilotproduktion
einen größtmöglichen Nutzen aus der kompletten
Mit Blick auf die europäische Souveränität in einer „Wertschöpfungskette Batterie“ ziehen können.
Schlüsseltechnologie der Energiewende sowie auf Für die IPCEIs Batteriezellfertigung stehen dabei
die Resilienz der automobilen Wertschöpfungsket- die Ziele saubere Mobilität und Energie im Fokus
ten war die Bundesregierung daher mit der Euro- sowie die Schaffung neuer, qualifizierter Arbeits-
päischen Kommission sowie mehreren weiteren plätze, unter Beachtung der europäischen Nach-
Mitgliedstaaten einer Meinung: Nachhaltige und haltigkeitsziele.
technisch fortschrittliche Batteriezellen sollten
zunehmend im Heimatmarkt produziert werden, Aktuell setzt Europa seine Stärken in der Übertra-
mit dem Ziel einer Selbstversorgung Europas bis gung von Innovationen in industrielle Massenfer-
zum Ende der Dekade. Die Vermeidung langer tigungsprozesse in eine neue Wettbewerbsfähigkeit
und damit teurer Transportwege aus Asien, aber um. Erfahrungen aus anderen Industriebranchen
vor allem die erwartete, verbesserte Performance werden hierfür konsequent genutzt. Der Kern-
in Bezug auf Nachhaltigkeit und Umweltanforde- markt für die hier produzierten Batterien ist die
rungen lassen Batteriezellen „Made in Europe“ zu Elektromobilität. In Europa existieren aber auch
einem wesentlichen Faktor für die Umweltfreund- Nischenmärkte und -anwendungen wie z. B. Elek-
lichkeit von Mobilität werden. Zudem kann die in trowerkzeuge, Industrielogistik oder Medizintech-
der Batterieproduktion verortete Wertschöpfung nik, die von spezialisierten Anbietern mit „maßge-
und Beschäftigung helfen, den Strukturwandel der schneiderten“ Zellen bedient werden.
Automobilzuliefererindustrie abzufedern.
Für den Erfolg beider Ansätze sind eine enge
Das BMWK hat daher die Förderung einer deut- Zusammenarbeit zwischen Unternehmen im euro-
schen und europäischen Batterieproduktion päischen Batterie-Ökosystem, die Abstimmung
zu einer hohen industriepolitischen Priorität mit Blick auf eine schnellere Marktreife von Inno-
gemacht. Das Flaggschiff-Instrument zu diesem vationen und das Zusammenwirken von Finanz
Ziel sind die beiden sogenannten „Wichtigen Vor- instrumenten des privaten und des öffentlichen
haben von gemeinsamem europäischen Inter- Sektors nötig, die in den IPCEIs realisiert werden.
esse“ („Important Projects of Common European Mit den geförderten Projekten wird die Rückfüh-
Interest“ oder auch IPCEIs, siehe Kapitel 4) sowie rung geschlossener Lieferketten und der Aufbau
weitere flankierende Maßnahmen. von leistungsfähigen Produktionsanlagen – mit3 M A R K T E N T W I C K LU N G 13
einer Performance über dem globalen Standard – von Batteriezellen aus Asien. Europäische, wettbe-
in einem europäischen Ökosystem ein wesentlicher werbsfähige Batteriesysteme mit Zellen aus regio-
Erfolgsfaktor. Der perspektivisch mögliche Bezug naler Produktion werden zunehmend nachgefragt.
kritischer Rohstoffe aus innovativen Recyclingpro- Dieser Markttrend stabilisiert sich, unterstützt
zessen kann zu einem entscheidenden Marktfaktor nicht zuletzt durch nationale Fördermaßnahmen,
für Europa werden. Die Vielzahl rückgeführter unter dem europäischen Dach der beiden „Impor
Batterien bedeuten ein echtes Ressourcenpotenzial, tant Projects of Common European Interest“, die
welches regional ausgeschöpft werden kann. vom BMWK sehr maßgeblich mitgeprägt und
koordiniert werden. Der Erfolg zeigt sich darin,
Gleichzeitig führt am konsequenten Ausbau der dass in Europa inzwischen zahlreiche Großinvesti-
Produktions- und Recyclingkapazitäten kein Weg tionen in die Batteriewertschöpfungskette geplant
vorbei, und die IPCEI-Projekte sind dabei wesent- oder in Umsetzung sind – der Schwerpunkt davon
liche Erfolgsbausteine. Auch deutsche E-Mobil- liegt in Deutschland (s. Abbildung 5).
Hersteller verzichten zunehmend auf den Import
Abbildung 5: Angekündigte und im Aufbau befindliche Europäische Batterieinvestitionen
Produktionsstandorte FREYR NORTHVOLT
Produktions- Kapazität in Investition in Arbeits-
der Batteriezell- 2023 43 4.500 1.500 2023 60 4.000 3.000 start GWh/a Mio. EUR plätze
fertigung in Europa
MORROW NORTHVOLT TESLA
2023 42 470 2.000 2019 0,35 750 1.000 k. A. 120 5.000 2.000
amte Cellforce ROSATOM
k. A. 2,0 k. A. k. A. 2024 0,1 k. A. 80 2026 3,0 k. A. 2.000
Britishvolt VW FARASIS
2023 30 2.960 3.000 2024 24 1.300 1.000 2024 10 1.450 2.000
Envision QuantumScape Blackstone
2024 38 1.185 6.000 Resources
k. A. 21 k. A. k. A. 2021 0,5 40 k. A.
Verkor
LG Energy
2023 16 1.600 k. A. Solution
2018 65 2.800 1.800
Envision MES
2024 24 2.000 k. A. 2021 0,2 38 k. A.
acc inobat
2023 32 2.600 2.000 k. A. 10 100 150
Bollore SK innovation
2012 0,8 k. A. k. A. 2028 30 1.980 2.500
FAAM
SAFT SK innovation
2021 8,0 505 k.A.
2021 k. A. 200 200 k. A. 17 1.069 1.410
Italvolt
Basquevolt SAMSUNG
2024 45 4.000 4.000
2025 10 1.200 k. A 2018 50 1.200 4.300
Phi4tech Leclanché VARTA ElevenEs
k. A. 10 400 500 2021 2,5 48 k. A. 2023 10 k. A. k. A. k. A. 16 k. A. k. A.
Phi4tech SVOLT acc CATL
2021 2,0 80 150 2023 24 1.700 2.000 2025 32 2.168 2.000 2022 24 1.800 2.000
Quelle: VDI/VDE-IT14 3 M A R K T E N T W I C K LU N G
IPCEI Porträt 3: Liofit GmbH
Standort:
Kamenz, Sachsen
Wertschöpfungsstufe:
Batterierecycling
IPCEI-Einbindung:
IPCEI EuBatIn
Workstream 4
„Recycling and
Sustainability“
Fördersumme:
Bis zu 2,84 Mio. Euro
Das Projekt: Liofit wird das Prinzip der Kreislaufwirtschaft auf Lithium-Ionen-Akkus der Mikro-
Elektromobilität (Pedelecs, E-Scooter) anwenden. Diese Akkus werden geprüft, zerlegt, rekombi-
niert und repariert. Nicht mehr wiederverwendbare Akkus werden umweltfreundlich entladen und
geschreddert, um die Rohstoffe wiederverwenden zu können. Akku- und Recycling-Know-how
wird unter einem Dach angesiedelt und damit ein Beitrag zu einer klimafreundlicheren Mobilität
geleistet.
Meilensteine: Fahrradakkudatenbank mit über 600 verschiedenen Typen, wechselrichterbasierender
Entlader, diverse Strategien zur Moduldemontage.
„Unser EuBatIn-Projekt ist Herausforderung und Chance zugleich. Wir stecken
eine Menge betrieblicher Ressourcen in das Projekt, bekommen aber durch die
Vernetzung mit anderen Projektteilnehmern überaus wertvollen Input für die
weitere Geschäftsentwicklung.“
Dr. Ralf Günther, Geschäftsführender Gesellschafter15 4 N ationale Förderung europäisch genehmigt: das Beihilferegime der IPCEIs
16 4 N AT I O N A L E F Ö R D E R U N G E U R O PÄ I S C H G E N E H M I G T: D A S B E I H I L F E R E G I M E D E R I P C E I S
4.1 Was sind die IPCEIs? der darunter verorteten Förderung durch Mittel
des Bundes. Die VDI/VDE-IT ist für die Projekt-
Für sogenannte „Wichtige Vorhaben von gemein- trägerschaft und die wissenschaftliche Begleitung
samem europäischen Interesse“ („Important Pro- der IPCEIs zur Batteriezellfertigung zuständig. Das
jects of Common European Interest“, IPCEI) gibt Team aus ca. 35 interdisziplinären Expertinnen und
es einen eigenen europäischen Beihilferahmen. Experten unterstützt das BMWK bei der nationalen
Die gesellschaftliche und wirtschaftspolitische Förderung und bei der Koordination des zweiten
Bedeutung eines Themas als IPCEI rechtfertigt Batterie-IPCEI „EuBatIn“ auf europäischer Ebene.
eine staatliche Förderung, die über das Maß z. B. Dabei ist das Team in intensiver Abstimmung mit
der reinen Forschungsförderung hinausgeht. Unternehmen, Forschungseinrichtungen, den
Hierzu ist eine beihilferechtliche Prüfung und Ministerien der beteiligten Mitgliedstaaten und der
Genehmigung durch die Europäische Kommission Europäischen Kommission.
nötig, bei der sichergestellt wird, dass die Förde-
rung keine Marktverzerrung erzeugt und durch
Spill-over-Effekte die europäische Wirtschaft und 4.2 Zwei IPCEIs – ein Ziel
Gesellschaft über die geförderte Branche hinaus
profitiert. Die Förderung selbst wird durch die am Das IPCEI on Batteries wird durch die französische
IPCEI beteiligten europäischen Mitgliedstaaten Regierung koordiniert. Die Genehmigung nach
ausgereicht – es handelt sich also um nationale EU-Beihilfevorschriften wurde im Dezember 2019
Förderung, die in einem europäischen Gesamtzu- durch die Europäische Kommission erteilt. Beteiligt
sammenhang steht und durch die EU-Kommission sind 17 Unternehmen aus Belgien, Deutschland,
genehmigt wird. Finnland, Frankreich, Italien, Polen und Schweden.
Diese sieben Mitgliedstaaten dürfen laut der Bei-
hilfeentscheidung der EU-Kommission eine Förde-
rung von bis zu 3,2 Mrd. Euro für ihre nationalen
IPCEI* Vorhaben bereitstellen. Diese öffentlichen Mittel
Transnationales, wichtiges Vorhaben von
sollen weitere 5 Mrd. Euro an privaten Investitio-
gemeinsamem europäischen Interesse, das nen mobilisieren. Das Gesamtvorhaben ist langfris-
mittels staatlicher Förderung einen wichtigen Beitrag
tig angelegt; die Förderung der Vorhaben soll 2031
zu Wachstum, Beschäftigung und Wettbewerbsfähigkeit
der europäischen Industrie und Wirtschaft leistet. abgeschlossen werden.
bmwi.de *Important Project of Common European Interest
Das zweite IPCEI „EuBatIn – European Battery
Innovation“ wird durch das BMWK koordiniert.
Die erforderliche Beihilfegenehmigung der Euro-
Die Initiative zur Batteriezellfertigung wurde im päischen Kommission wurde im Januar 2021 erteilt
November 2018 vom BMWK lanciert. Aus logis- und erlaubt ein kumuliertes nationales Fördervo-
tischen Gründen wurde mit der EU-Kommission lumen der beteiligten Staaten in ähnlicher Größen-
und den zwölf an der Initiative beteiligten Mit- ordnung wie beim ersten IPCEI (ca. 2,9 Mrd. Euro).
gliedstaaten vereinbart, dass es zwei IPCEIs zu Unter dem europäischen Dach des IPCEI EuBatIn
Batterien geben soll. Das BMWK verfolgt seitdem versammeln sich 46 Projekte aus zwölf Mitglied
die Anbahnung und Umsetzung der IPCEIs und staaten.4 N AT I O N A L E F Ö R D E R U N G E U R O PÄ I S C H G E N E H M I G T: D A S B E I H I L F E R E G I M E D E R I P C E I S 17
Beide IPCEIs eint, dass die Teilnehmenden den also ein holistischer Ansatz entlang der gesamten
kompletten Wertschöpfungsprozess vom Material Batterie-Wertschöpfungskette. Zugleich liegt eine
über die Zellen zum Batteriesystem und dem letz- hohe Vernetzung der Unternehmen untereinander
ten Schritt des Recyclings abbilden – verfolgt wird und der beiden IPCEIs miteinander vor.
Abbildung 6: Beteiligte Unternehmen und Standorte der IPCEI-geförderten Vorhaben
Northvolt* Keliber BASF Valmet Automotive
SGL Carbon Northvolt Terrafame
ElringKlinger SEEL Fortum
Umicore
Cellforce Group
Hydrometal Liofit
BASF Skeleton Technologies
Solvay
Prayon Alumina Systems
Nanocyl Elemental
Eneris
ACI Systems Varta SGL Graphite Solutions
Manz AG ZTS VaV
Tokai Carbon Group Energo Aqua
Endurance ACC BMW
Fiat Chrysler Automobiles InoBat Auto
Arkema Group Borealis
Endurance P Inobat Energy
Little Electric Cars
FIAMM Energy Technologies AVL List
Ferroglobe Rosendahl Nextrom
Engitec Technologies Sunlight Systems
Solvay Rimac Automobili
Italmatch Chemicals Group Kaitek VARTA Micro Innovation
Fluorsid Alkeemia Voltlabor
Midac Miba eMobility
Manz Italy FAAM P FPT Industrial
Green Energy Systems Enel X *Standort in Deutschland
Rohstoff- Material- Batteriezell- Modul- und System- Batterie
gewinnung herstellung fertigung montage Recycling
Quelle: VDI/VDE-IT18 4 N AT I O N A L E F Ö R D E R U N G E U R O PÄ I S C H G E N E H M I G T: D A S B E I H I L F E R E G I M E D E R I P C E I S
IPCEI Porträt 4: VARTA AG
Standorte:
Ellwangen, Baden-Württemberg
Nördlingen, Bayern
Wertschöpfungsstufe:
Batteriezellfertigung
IPCEI-Einbindung:
IPCEI on Batteries, Workstream
#B „Cells and Modules“
Fördersumme:
Bis zu 300 Mio. Euro
Das Projekt: Mit neuartigen, innovativen Batterielösungen im Bereich der Lithium-Ionen-Technolo-
gie will VARTA die Batteriezellproduktion von größeren Zellformaten vorantreiben. Neben der Ent-
wicklung der neuesten Generation kleinformatiger Lithium-Ionen-Zellen mit noch höheren Ener-
giedichten soll der Schwerpunkt des Förderprojekts auf der Übertragung der innovativen VARTA
Technologie auf größere Formate liegen. Diese Batteriezellen könnten in Zukunft in VARTA Energie-
speichern, Robotern, aber auch in Bereichen der Mobilität eingesetzt werden. Über technische und
technologische Ziele hinaus sollen Lösungen für eine klimaneutrale Zellproduktion entwickelt und
umgesetzt werden. Damit leistet VARTA einen wichtigen Beitrag zum Ausbau der Batterieindustrie
als Schlüsseltechnologie der Zukunft.
Meilensteine:
• Erreichung eines fortgeschrittenen Musterstatus für zylindrische Lithium-Ionen-Zellen
(z. B. für den Einsatz in der Elektromobilität) mit sehr hoher Leistung sowie Aufbau der
entsprechenden Pilotlinie.
• Signifikante Erhöhung der Liniengeschwindigkeit für Batteriezell-Sonderformate
(z. B. für kabellose Kopfhörer).
• IPCEI-Bescheidübergabe am 30.06.2020 in Ellwangen.
„Mit dem IPCEI werden wir die Lithium-Ionen-Technologie bei VARTA weiter aus-
bauen und die Entwicklung der neuesten Generationen nochmals beschleunigen
und neue Produkte auf den Markt bringen. Ich freue mich, dass die Politik dieses
Projekt unterstützt und damit die Batterieindustrie stärkt.“
Herbert Schein, Vorstandsvorsitzender der VARTA AG19 5 Die Batterie-Wertschöpfungskette
20 5 D I E B AT T E R I E -W E RT S C H Ö P F U N G S K E T T E
Die Batteriefertigung in Europa ist für Wirtschaft Kathoden, Anoden und Elektrolyte wird die Ver-
und Gesellschaft von strategischem Interesse. Tech- besserung vorhandener und die Entwicklung
nologieentwicklungen aus Europa bieten Chancen neuer Werkstoffe für innovative Batteriezellen
für die nachhaltige und umweltverträgliche Her- angestrebt.
stellung von Batterien für Elektrofahrzeuge und
weitere Anwendungen. Zusätzlich kann der Aufbau 2. Zellen und Module: Hier steht die Entwicklung
eines europäischen Ökosystems für die Batterie- und industrielle Produktion innovativer Batte-
zellfertigung dazu beitragen, dass sich das Wirt- riezellen und -module im Mittelpunkt, die die
schaftswachstum positiv entwickelt, sich Liefer- Sicherheits- und Leistungsanforderungen der
abhängigkeiten von Drittstaaten verringern, mehr Automobilindustrie und anderer Anwendungs-
qualitative Beschäftigung aufgebaut und damit He- bereiche (z. B. stationäre Energiespeicher und
rausforderungen des Strukturwandels abgefedert Elektrowerkzeuge) erfüllen.
werden, und Aspekte der Nachhaltigkeit konse-
quenter und effektiver adressiert werden können. 3. Batteriesysteme: Hier werden innovative Batte-
riesysteme einschließlich moderner Batteriema-
Die IPCEI-Projektteilnehmenden und ihre Partne- nagementsysteme (Software und Algorithmen)
rinnen und Partner konzentrieren ihre Arbeit auf sowie innovative Testmethoden entwickelt und
vier Bereiche, sogenannte „Workstreams“, welche eingesetzt.
die notwendige Zirkularität der Wertschöpfungs-
kreisläufe abbilden: 4. Umnutzung, Recycling und Raffination: Hier
werden sichere und innovative Verfahren für
1. Rohstoffe und moderne Werkstoffe: Hier wer- die Sammlung, Zerlegung, Umnutzung, Wieder-
den nachhaltige innovative Verfahren für die verwertung der Altbatterien und die Raffination
Gewinnung, Anreicherung, Raffination und des Recyclingmaterials entwickelt. Ziel ist dabei
Reinigung von Rohstoffen entwickelt, um hoch- die effektiven Rückgewinnung hochreiner Aus-
reine Ausgangsmaterialien zu erhalten. Im Hin- gangsmaterialien – so schließt sich der Material-
blick auf moderne funktionale Werkstoffe wie kreislauf im Sinne einer „circular economy“.
Abbildung 7: Elemente der Batterie-Wertschöpfungskette
Rohstoff- Material- Batteriezell- Modul- und System- Batterie
gewinnung herstellung fertigung montage Recycling
Quelle: VDI/VDE-IT21 6 D as Umfeld für Batterien: das Batterie-Ökosystem
22 6 DA S U M F E L D F Ü R B AT T E R I E N : DA S B AT T E R I E - Ö KO S Y S T E M
6.1 Förderkonzept Kristallisationskeime sowohl für die Landschaft der
Forschungseinrichtungen als auch für Zulieferer
Das BMWK verfolgt im Bereich der Batterieproduk- und Kunden.
tion einen Ökosystem-Ansatz: Im Zentrum stehen
die beiden Batterie-IPCEIs, die den industriellen Ziel des BMWK ist es weiterhin, über die IPCEIs
Nukleus der Batterie-Wertschöpfungskette bilden hinaus eine Vernetzung mit der Forschungs- und
und auf die sich der Schwerpunkt der BMWK-För- Unternehmenslandschaft herzustellen – um die
derung konzentriert. Die IPCEI-Projekte sind groß- IPCEI-Projekte bezüglich Innovation, Fachkräften,
skalige Industrialisierungsvorhaben, die in Summe Zulieferer- und Kundenanbindung bestmöglich zu
mehr als 9 Mrd. Euro privater Investitionen in unterstützen, aber auch um möglichst viele weitere
deutlich über 100 GWh Batterieproduktionskapa- Unternehmen und Forschungseinrichtungen im
zität und rund 8.000 neue Arbeitsplätze vereinen. Batteriebereich an die industrielle Verwertung her-
Die Vorhaben bilden die kritische Masse einer neu anzuführen. Diesem Ziel dienen die BMWK-Maß-
entstehenden Batterieindustrie und dienen als nahmen unter der Überschrift „Batterie-Ökosystem“.
Abbildung 8: Förderkonzept des BMWK im Batteriebereich
IPCEIs:
• Industrieller Nukleus
• 14 Unternehmen
• rd. 1,5 Mrd. Euro
Förderung
• (> 9 Mrd. Euro
Investitionen,
rd. 8.000 Jobs) Finanzierung der Grundlagenforschung
• Batterie-Kompetenz-Cluster
Flankierende Förderung • Forschungsfertigung Batterie (FFB)
“Ökosystem Batterie”
• Über 250 Unternehmen
• rd. 220 Mio. Euro Förderung
• Innovation & Fachkräfte-
sicherung
Vernetzungs- und Unterstützungsmaßnahmen durch die wissenschaftliche Eine Vielzahl
Programmbegleitung: privater Investitionen
in die Wertschöpfungs-
• Wissenstransfer: Konferenzen (z. B. Batteriekonferenz mit 5.000 Teilnehmenden), kette Batterie
Messen, Ausstellungen, Analysen, Studien, Querschnittsthemenarbeit, IPCEI-Web-
site, Battery Innovation Quarterly-Newsletter (mehr als 2.000 Abonnenten)
• Community building: Networking-Veranstaltungen, LinkedIn-Gruppe
(mit mehr als 2.200 Mitgliedern), internationale Zusammenarbeit (inter-)nationale
• Stakeholder-Dialog: Live Talks, bereichsübergreifende Batterienetzwerke
Arbeitsgruppen und -institutionen
Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz6 D A S U M F E L D F Ü R B AT T E R I E N : D A S B AT T E R I E - Ö KO S Y S T E M 23
6.2 Flankierende Forschungsförderung schnittsthemen Nachhaltigkeit und Digitalisierung
sowie weiterer Themen über den Stand der Tech-
Neben technischer Innovation stehen bei der For- nik wesentlich hinausgeht.
schung, Entwicklung und Produktion leistungs-
starker Batterien in Deutschland und Europa auch
höchste Ansprüche an Nachhaltigkeit und Klima- 6.3 Fachkräftesicherung
freundlichkeit im Fokus. Dieses Alleinstellungs-
merkmal verschafft europäischen Batterien einen In der Batterie-Wertschöpfungskette entsteht in
Vorteil im globalen Wettbewerb und fördert eine Deutschland mit den IPCEIs in mehreren Segmen-
breite gesellschaftliche Akzeptanz. ten erstmals industrielle Wertschöpfung auf großer
Skala. Dies betrifft v. a. die Zellfertigung, die Pro-
Vor diesem Hintergrund hat das BMWK im März duktion von Elektrodenmaterial und das Batterie-
2021 im Rahmen des 7. Energieforschungspro- recycling. Dort tätige Unternehmen stehen in den
gramms der Bundesregierung den Förderaufruf kommenden Jahren vor der großen Herausforde-
„Forschung in der Schwerpunktförderung Batte- rung, allein in den IPCEIs rund 8.000 qualifizierte
riezellfertigung“ veröffentlicht. Diese Maßnahme Fachkräfte zu rekrutieren, um die ambitionierten
fördert die Innovationsbasis entlang der Batterie- Projektziele umsetzen zu können. Im gesamten
Wertschöpfungskette zur Unterstützung der indus- Batterie-Ökosystem werden Studien zufolge in
triellen Produktion von Batteriezellen höchster Deutschland bis zum Ende des Jahrzehnts bis zu
Qualität in Deutschland. 100.000 neue Jobs entstehen, die mit qualifizierten
Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern besetzt
Im Rahmen dieses Förderaufrufs werden insbe- werden müssen. Neue Kompetenzen müssen daher
sondere Maßnahmen im Bereich der Nachhaltig- erlernt werden, bestehende Berufsprofile verän-
keit und Digitalisierung der Batterieproduktion dern sich und werden tendenziell komplexer. Um
gefördert. Schwerpunkte der Förderung liegen auf die Beschäftigungsfähigkeit in der Batteriewert-
innovativen und anwendungsnahen Lösungen schöpfungskette aufzuwerten und auszubauen,
für effiziente Material- und Energienutzung im fördert das BMWK daher innovative Ansätze zur
gesamten Batterie-Wertschöpfungskreislauf sowie Planung, Koordinierung und Umsetzung entspre-
auf Zweitnutzungs- und Recyclingkonzepten. chender beruflicher Qualifizierungskonzepte.
Weitere Schwerpunkte sind Forschungs- und Ent-
wicklungsprojekte in den Bereichen Batterietest, Dazu sollen in mehreren Projekten sogenannte
Zertifizierung, Industrie 4.0 und Anwendungen „Batterie-Kompetenz-Trios“ aufgebaut werden.
von Batteriezellen der nächsten Generation. Über- Diese bestehen aus mindestens einer Hochschule
geordnetes Ziel ist eine nachhaltige, ressourcen- oder Forschungseinrichtung, mindestens einem
schonende Kreislaufwirtschaft für eine hochquali- akademischen, beruflichen oder privaten Bildungs-
tative und wettbewerbsfähige Batterieproduktion träger sowie mindestens einem branchenspezifi-
in Deutschland. schen Innovationscluster. In den Vorhaben sollen
Maßnahmen entwickelt werden, die den Fach-
Mit der Maßnahme wird sichergestellt, dass das kräfteaufbau zur Deckung des Bedarfs an quali-
Batterie-Ökosystem bezüglich der wichtigen Quer- fiziertem Personal zur Bündelung und Stärkung24 6 DA S U M F E L D F Ü R B AT T E R I E N : DA S B AT T E R I E - Ö KO S Y S T E M
der technologischen Kompetenz in Bezug auf die Die Organisation der „European Conference on
Batteriezelle am Standort Deutschland nachhaltig Batteries“ unter der deutschen EU-Ratspräsident-
voranbringen. Dazu werden zuerst Qualifikations- schaft im November 2020 mit bis zu 5.000 online
bedarfe im Ökosystem Batterie identifiziert. Darauf Teilnehmenden hat gezeigt, dass Deutschland
aufbauend werden dann berufliche Qualifikations- ein Schlüsselakteur in der Batteriebranche ist,
profile, Qualifikationsmaßnahmen sowie Lehr- der diese Branche durch Förderung und Vernet-
und Lernmedien konzipiert, erprobt und evaluiert. zung maßgeblich mitprägt. In diesem Sinne agiert
Ein besonderer Fokus liegt zudem auf dem Vernet- das BMWK mithilfe der wissenschaftlichen Pro-
zungs- und Verstetigungsansatz der Konsortien. grammbegleitung auch weiterhin – sei es durch
Vor allem die Unterstützung von KMU bei der stra- die Co-Organisation weiterer Konferenzen wie
tegischen Personalentwicklung soll dabei im Mit- der „Battery Innovation Days 2021“ (gemeinsam
telpunkt stehen. mit den beiden IPCEIs und europäischen Einrich-
tungen), die LinkedIn-Gruppe „European Battery
Innovation“ mit über 2.200 Mitgliedern oder Fach-
6.4 Vernetzungsmaßnahmen foren unter den Förderprojekten beispielsweise
zu Querschnittsthemen wie Umweltzertifizierung
Auch über die geförderten Unternehmen und oder Digitalisierung der Produktion.
Forschungseinrichtungen hinaus hat das BMWK
sich zum Ziel gesetzt, vernetzend die Bildung eines Das Ziel ist dabei unverändert: die Bildung eines
schlagkräftigen und innovativen europäischen hoch vernetzten, kooperativen und integrativen
„Ökosystems Batteriezellfertigung“ voranzutrei- europäischen „Ökosystems Batteriezellfertigung“,
ben. Zu diesem Zweck leistet auch die vom BMWK welches international wettbewerbsfähig und
beauftragte wissenschaftliche Begleitung durch bezüglich der Nachhaltigkeit wie auch der tech-
die Erstellung von Studien, Fachbeiträgen, durch nischen Leistungsfähigkeit der Batterien heraus
Vernetzungsaktivitäten, Konferenzen und Work- ragend ambitioniert ist.
shops wesentliche Beiträge. Die Analysen liefern
den Projektverantwortlichen eine umfangreiche
Wissensbasis und beraten zu technologischen und
strategischen Themen. Zudem werden Dienstleis-
tungen für die Förderprojekte entwickelt und die
Schlüsselakteure aus Forschung, Wirtschaft und
Politik in Deutschland und Europa miteinander
vernetzt.6 D A S U M F E L D F Ü R B AT T E R I E N : D A S B AT T E R I E - Ö KO S Y S T E M 25
IPCEI Porträt 5: Manz AG
Standort:
Reutlingen,
Baden-Württemberg
Wertschöpfungsstufe:
Zell-, Modul- und
Batteriesystemmontage
IPCEI-Einbindung:
IPCEI EuBatIn Work-
stream 2 „Battery Cells“
& Workstream 3 „Battery
Systems“
Fördersumme:
bis zu 71,34 Mio. Euro
Förderung in Deutschland
(ein weiterer Projektteil,
durchgeführt durch die
Manz Italy, wird unter
dem EuBatIn IPCEI in
Italien gefördert)
Das Projekt: Manz beabsichtigt, in ihrem Projekt „Lithium-Batteriefabrik der Zukunft“, hocheffiziente
Maschinen und Prozesse zur vollautomatisierten Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien der
Generationen 3 und 4 zu entwickeln. Die Herstellprozesse und die dazugehörigen Anlagen basie-
ren auf einem neuen, digitalisierten und kostengünstigen Geschäftsmodell. Manz wird somit einen
wirksamen Beitrag zum Aufbau einer nachhaltigen und wettbewerbsfähigen Batterieindustrie in
Europa leisten.
Meilenstein: Auftrag der BMW-Gruppe für Pilotanlage zur Zellassemblierung.
„Als Hightech-Maschinenbauer ist die Manz AG ein wichtiges Bindeglied im
europäischen Batteriemarkt zwischen Forschung & Entwicklung einerseits und
Herstellern andererseits. Als einer der wenigen europäischen Maschinenbauer
haben wir bereits heute umfangreiche Erfahrungen im Bereich der gesamten
Wertschöpfungskette der Lithium-Ionen-Batterieproduktion. Entsprechend
stolz sind wir, dass wir einen wichtigen Anteil an der Weiterentwicklung dieser
Schlüsselindustrie in Europa haben werden.“
Mark Laderer, Bereichsleiter Future Battery Technologies26 7 E uropäische & internationale Aktivitäten
7 E U R O PÄ I S C H E & I N T E R N AT I O N A L E A K T I V I TÄT E N 27
Über die bereits beschriebenen IPCEIs und natio- Die BATTERY 2030+ ist eine Initiative, die ergän-
nalen flankierenden Fördermaßnahmen hinaus zend zu den kurz- und mittelfristigen Maßnahmen
tragen auch zahlreiche europäische und internatio- die mittel- bis langfristige Forschung und Entwick-
nale Initiativen zur Vernetzung relevanter Akteure lung an neuen Batterietechnologien koordinieren
und zum Aufbau einer innovativen und nachhalti- und vorantreiben möchte. In dieser Initiative sind
gen Batteriewertschöpfung in Europa bei, die durch insbesondere Forschungseinrichtungen vertreten,
das BMWK direkt oder indirekt unterstützt werden. da hier vor allem grundlegende Forschungsfragen
beantwortet werden sollen.
Zur Erleichterung von Kooperationen und Stärkung
der Zusammenarbeit wurde 2017 die Europäische Auf dem Weltwirtschaftsforum 2017 in Davos
Batterieallianz (European Battery Alliance, EBA) haben sich über 40 verschiedene Vertreterinnen
ins Leben gerufen. Die EBA verbindet Akteure aus und Vertreter aus Industrie, aus NGOs und Regie-
Wissenschaft, Industrie und Politik mit dem Ziel, rungsorganisationen zur Global Battery Alliance
eine nachhaltige und wettbewerbsfähige Batterie- (GBA) zusammengeschlossen. Sie ist auf dem Weg,
wertschöpfungskette in Europa aufzubauen und zu eine eigenständige Non-Profit-Organisation zu
etablieren. Unter anderem hat die EBA maßgeblich werden. Das BMWK ist über die Förderagentur
an der (inhaltlichen) Erstellung des strategischen VDI/VDE-IT in der GBA vertreten. Eines der Flagg-
Aktionsplans für Batterien mitgewirkt. Das BMWK schiffsprojekte der GBA ist die Entwicklung des
wirkt regelmäßig an den Sitzungen der EBA mit „Battery Passports“, eines digitalen Zwillings
und unterhält einen engen Arbeitskontakt mit der einer jeden Batterie. Der Batteriepass soll einen
Umsetzungsagentur der EBA (EIT InnoEnergy). sicheren und diskriminierungsfreien Datenaus-
tausch zwischen Beteiligten in der Batteriewert-
Batteries Europe mit der Europäischen Technolo- schöpfungskette ermöglichen und gleichzeitig die
gie- und Innovationsplattform für Batterien (Euro- notwendige Transparenz für öffentliche und pri-
pean Technology and Innovation Platform, ETIP) vate Einrichtungen schaffen. Ziel ist es, die Trans-
koordiniert und implementiert unter anderem For- parenz in der Lieferkette zu erhöhen, die sichere
schungs- und Entwicklungsaktivitäten entlang der Rückverfolgbarkeit von Rohstoffen zu gewährleis-
Batteriewertschöpfungskette. Durch sechs thema- ten und Daten auf wirtschaftlicher, sozialer und
tische Arbeitsgruppen werden Herausforderungen ökologischer Ebene einheitlich zu erheben. Damit
gezielt identifiziert und passende Lösungsstrategien können Daten zur Batteriehistorie, zum Zustand
entwickelt. Das BMWK ist über die Förderagentur und der Batteriechemie bzw. der Zusammenset-
VDI/VDE-IT bei Batteries Europe vertreten. zung der Batterie genutzt werden, um verlässlich
die verbleibende Lebensdauer oder den Restwert
Die Europäische Rohstoff-Allianz (European Raw einer Batterie ermitteln bzw. die Wirtschaftlich-
Material Alliance, ERMA) hat zum Ziel, die Ver- keit für Second-Life-Anwendungen abschätzen zu
sorgung Europas mit kritischen und strategischen können. Der Batteriepass hat deshalb das Potenzial,
Rohstoffen sicherzustellen. Dies kann z. B. durch das Vertrauen in die Batterierohstoffe zu erhöhen,
eine Diversifizierung der Bezugsquellen aus Dritt- legislative Vorgaben zu erfüllen (z. B. die Einfüh-
ländern, eine Stärkung des europäischen Bergbaus rung eines Batteriepasses, wie im Entwurf der
oder die Förderung von geschlossenen Material- EU-Batterieverordnung vorgesehen) und gleich
kreisläufen erreicht werden. zeitig zirkuläre Geschäftsmodelle zu katalysieren.Sie können auch lesen
