ANZEIGE
ANZEIGE
ANZEIGE
| 01:24 Uhr

Kamenzer Batterie-Hit

Batteriemontage bei Li-Tec in Kamenz. Li-Tec und Litarion haben gegenwärtig 50 Beschäftigte.
Batteriemontage bei Li-Tec in Kamenz. Li-Tec und Litarion haben gegenwärtig 50 Beschäftigte. FOTO: Li-Tec
Wenn Bundespräsident Horst Köhler am 6. Dezember den Deutschen Zukunftspreis verleiht, dann wird das für die Firma Li-Tec Battery GmbH & Co. KG in Kamenz mit einiger Aufregung verbunden sein. Denn zu den vier bedeutenden Forschungsleistungen, die in diesem Jahr als preiswürdig ausgewählt wurden, gehört die Entwicklung einer großen Lithium-Ionen-Batterie. Die Produktion dieser Energiespender hat Anfang Oktober in Kamenz begonnen. Sie könnten unter anderem ein neues Zeitalter des Elektroautos eröffnen. Von Rolf Bartonek

Gäbe es eine Hit-Parade der Batte-rien, dann würde das Produkt aus Kamenz wohl auf lange Zeit an der Spitze stehen. Das liegt an einer hauchdünnen Folie, die aussieht wie Stück Papier und sich auch so anfühlt. Der Laie könnte sie versehentlich als Schmierzettel verwenden. Dabei handelt es sich um ein Spitzenprodukt der Nanotechnologie, das die Batteriewelt revolutionieren soll. Es ist ein Separator, der etwas kann, was bisherige nicht können. „Er hält locker Temperaturen von 550 Grad Celsius aus“ , sagt Dr. Andreas Gutsch, der erst im August Geschäftsführer von Li-Tec wurde. Die derzeit gebräuchlichen Separatoren aus dem Kunststoff Polyolefin schmelzen bei 90 bis 120 Grad.
Warum die enorme Hitzebeständigkeit so wichtig ist, das hängt mit der zunehmenden Leistungsdichte der Batterien zusammen. Gutsch zeigt eine Zelle der neuen Kamenzer Lithium-Ionen-Batterie. Sie ist mit 23 mal 18 Zentimetern wenig größer als ein Schulheft und wiegt ein Kilogramm. Aber sie ist vom Leistungsvermögen her „hundertmal so stark wie ein Bleiakku“ , betont Gutsch. Ohne den neuentwickelten Separator wäre das hochgefährlich. Denn käme es einmal zu einem Kurzschluss zwischen Plus- und Minuspol der Zelle, dann würde „der Energieinhalt der Batterie schlagartig frei, es würde ein Strom mit einer Stärke von 3000 Ampere fließen“ .
Ein normaler Separator würde schmelzen, zum äußeren Kurzschluss käme so ein innerer Kurzschluss, verbunden mit einem weiteren Anstieg der Temperatur bis hin zum Ausbrechen eines Brandes. Dass dieses Szenario keine bloße Theorie ist, erlebten in diesem Jahr mehrere japanische Hersteller, die viele Tausend Laptop- und Handy-Batterien wegen akuter Brandgefahr austauschen mussten.

Höhere Leistungsdichte
Aber diese Batterien sind viel kleiner als die Kamenzer, die für erheblich höhere Ströme ausgelegt wurden und deshalb eine vielfach größere Energiemenge zur Verfügung stellen. Der Segen einer immer höheren Leistungsdichte, der auf dem Weg vom Bleiakku über die Nickel-Kadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien zur Lithium-Ionen-Technik führte, ist verbunden mit einem wachsenden Temperaturproblem, das sich zudem bei großen Batterien stärker auswirkt als bei kleinen.
Und es ist ein Separator-Problem. Der Separator ist jener Teil einer Batteriezelle, der die Pole Kathode (negativ) und Anode (positiv) sicher voneinander trennt: Sie dürfen nicht miteinander in Berührung kommen, da dies zum Kurzschluss und zur Zerstörung der Zelle führen würde. Bisher scheiterte die Herstellung großer Lithium-Ionen-Batterien daran, dass kein Separator zur Verfügung stand, der die Pol-Trennung auch bei sehr hohen Temperaturen zuverlässig gewährleisten konnte.

Auf neues Ziel umgeschwenkt
Die Lösung dieses Problems ist ein Beispiel dafür, wie Forscher sich zu einem Ziel aufmachen und unterwegs auf ein anderes, viel lukrativeres Ziel umschwenken. Denn das Forscherteam des damaligen Unternehmens Degussa, verstärkt durch Wissenschaftler von Universitäten, wollte eigentlich mithilfe der Nanotechnologie Wasserfiltrationsmembranen entwickeln. „Wir haben aber bald entdeckt, dass wir einen Separator mit viel größerem Marktpotenzial schaffen können“ , berichtet Gutsch, der dem Forscherteam angehörte. Für den Separator werden ultrafeine Partikel aus Aluminium-, Zirkon- und Siliziumoxid hergestellt und auf Trägerfäden verankert.
Was mit den neuen leistungsstarken Großbatterien möglich ist, wollen die Forscher am 6. Dezember bei der Vergabe des Deutschen Zukunftspreises in Berlin demonstrieren. „Wir werden ein Elektroauto vorführen, das eine Reichweite von 200 Kilometern hat und binnen 15 Minuten voll aufgeladen werden kann“ , sagt Gutsch. Für die Autobatterie werden 130 der Lithium-Ionen-Zellen miteinander verbunden. Zum Vergleich: Das US-Unternehmen Tesla hat in diesem Jahr - offenbar zu Werbezwecken - ein Batterieauto vorgestellt, das von 7500 Handy-Batterien angetrieben wird, aber nicht brandsicher ist.
Etwa im Jahr 2011 rechnet Gutsch damit, dass deutsche Autokonzerne erste Elektroautos mit der Kamenzer Batterie in Serie bauen. „Das werden keine schmalen Elektrokisten sein, wie sie derzeit von Nischenanbietern erhältlich sind, sondern familientaugliche Autos.“ Er sieht für die Elektroautos natürlich im Stadtbereich einen besonders großen Markt. Aber auch Hybridfahrzeuge mit ihrer Kombination aus Elektro- und Verbrennungsmotor sollen die Kamenzer Batterie bekommen.
Toyota nutzt laut Gutsch derzeit für seine Hybridautos Prius und Lexus noch Nickel-Metallhydrid-Batterien mit geringerer Leistungsdichte. Die ersten Lithium-Ionen-Großbatterien aus Kamenz sind zu Testzwecken ausgeliefert worden. Sie gingen aber nicht an die Autoindus-trie. Die Batterien sollen als Energiespender Telekommunikationsanlagen bei einem plötzlichen Ausfall des Stromnetzes störungsfrei halten, werden aber auch in Windkraftanlagen eingebaut.
An der Batterieherstellung in Kamenz ist neben Li-Tec im selben Gebäude die Firma Litarion (siehe Kasten) beteiligt. Beide zusammen haben derzeit 50 Beschäftigte. „Wir bauen in einem ersten Schritt mit einer Investition von knapp fünf Millionen Euro eine Jahreskapazität für 65 000 Zellen auf und wollen 2009 dann 80 bis 90 Mitarbeiter haben“ , sagt Gutsch. 2011, nach weiteren Investitionsschritten, soll die Jahreskapazität bereits bei 1,5 Millionen Zellen liegen. „Danach erweitern wir das Werk.“

Hintergrund Hinter der Innovation steht ein starker Konzern
Am Standort Kamenz gab es von 2002 bis Anfang November 2004 schon einmal eine Produktion kleiner Lithium-Polymer-Batterien durch die mittelständische Ionity AG, die insolvent wurde.
Die SK-Firmengruppe aus Neuenrade im Sauerland kaufte die Anlagen, um unter dem Namen Li-Tec die Produktion großer Batterien aufzubauen. Sie kooperierte dabei mit Degussa. Der Chemikalienlieferant erwarb im selben Gebäude ebenfalls Ionity-Anlagen.
Der Essener Mischkonzern Evonik stieg im Oktober 2007 mit einer 20-prozentigen Beteiligung bei Li-Tec ein. Evonik ist als „weißer“ Nichtkohle-Bereich aus der Ruhrkohle AG hervorgegangen, die zuvor Degussa übernahm. Der Degussa-Betrieb Kamenz wurde zur Litarion GmbH und ist eine 100-prozentige Evonik-Tochter.
Ingenieure gesucht: Li-Tec benötigt dringend Chemiker sowie Ingenieure aus Bereichen wie Mechatronik, Fertigungstechnik und Automatisierungstechnik. Auch Facharbeiter für Automatisierungstechnik werden gesucht.