Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS und die Altech Group wollen die am IKTS entwickelte keramische Festkörperbatterie cerenergy® kommerzialisieren. Dazu gründen sie das Joint Venture Altech Batteries GmbH. Ziel ist der Aufbau einer Batteriefabrik am Standort Schwarze Pumpe in Sachsen.
„In den letzten zehn Jahren haben wir mit der keramischen Hochtemperaturbatterie cerenergy® eine leistungsstarke Technologieplattform für die preiswerte stationäre Energiespeicherung entwickelt. Unsere cerenergy®-Batterien wurden bereits erfolgreich in stationären Batteriemodulen getestet. Zusammen mit der Altech Group treten wir nun in die finale Phase der industriellen Produktentwicklung für die globale Vermarktung ein“, sagt Prof. Alexander Michaelis, Institutsleiter des Fraunhofer IKTS.
Das Institut ist mit 25 Prozent an dem Joint Venture beteiligt. Es erhält von Altech einen Forschungsauftrag in zweistelliger Millionenhöhe, um die Technologie in die Produktreife zu überführen. Auch an der begleitenden Wirtschaftlichkeitsstudie arbeitet das IKTS-Team mit.
Leistungsfähige und sichere Netzbatteriespeicher
Die auch als Natrium-Nickelchlorid-Batterien bekannten Energiespeicher basieren auf preiswerten und gut verfügbaren Rohstoffen. Es kommen damit keine kritischen Rohstoffe wie Lithium oder Kobalt zum Einsatz. Für den keramischen Festkörperelektrolyten wird hochreines Aluminimumoxid verwendet. Als Kathodenmedium kommen überwiegend Kochsalz und Nickel zum Einsatz. Zudem sind diese keramischen Batterien feuer- und explosionssicher. Sie eignen sich für einen breiten Temperatureinsatzbereich von minus 20 °C bis plus 60 °C. Ebenso garantieren sie hohe Leistungen und Haltbarkeit unabhängig von der Umgebungstemperatur und erfordern auch kein aufwendiges externes Temperaturmanagement. Die Forschenden des Fraunhofer IKTS haben berechnet, dass die Herstellungskosten der cerenergy®-Batterien 40 Prozent unter denen von vergleichbaren Lithium-Ionen-Batterien liegen werden.
Batterietyp altert kaum
Wissenschaftliche Untersuchungen haben weiterhin gezeigt, dass bei diesem Typ Batterie nahezu keine Alterung stattfindet. Die typischen Prozesse, die die Lebensdauer von Lithium-Batterien limitieren, finden bei der Keramik-Batterie prinzipbedingt gar nicht statt.
Die ressourcenschonenden cerenergy®-Batterien eignen sich nicht nur zur Speicherung von erneuerbaren Energien, sondern auch für Industrie und private Haushalte. Sie können aber auch als Energiespeicher eingesetzt werden, um einen Puffer zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch zu gewährleisten. Interessant sind sie zudem in Megaparks für Energieversorger, um Schwankungen in Netzen auszugleichen. Darüber hinaus sind solche leistungsstarken Batterien ein unerlässlicher Bestandteil der Ladeinfrastruktur für die E-Mobilität.
Markt für stationäre Batterien revolutionieren
„Eine erste Linie der geplanten Batteriefabrik für 100 MWh/h soll 10.000 Batteriemodule pro Jahr mit einer Kapazität von je 10 KWh produzieren“, erzählt Uwe Ahrens, Vorstand der Altech Advanced Materials. „Die umweltfreundlichen und sicheren cerenergy®-Batterien mit ihrer deutlich längeren Lebenszeit im Vergleich zu Lithium-Batterien haben das Potenzial, den Markt für stationäre Batterien zu revolutionieren. Dank der technologischen Entwicklung des IKTS und der nun geplanten industriellen Produktion werden wir gemeinsam einen neuen umweltfreundlichen und effizienten Standard für stationäre Batterien setzen. Unsere Festkörperbatterien sind als Speicher für erneuerbare Energien ein wichtiger Baustein für die fortschreitende Dekarbonisierung der Energieerzeugung und zur Eindämmung des Klimawandels“, ergänzt Uwe Ahrens.
