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Bild: Swiss Clean Battery AG
Energietechnik/-Anwendungen | Energiespeicher, Batterieanlagen

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Erste Gigafactory für Feststoffakkus in der Schweiz

11.04.2022

Feststoffakkus gelten als Nachfolgetechnologie der herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. Weltweit wird intensiv daran geforscht – nun geht die Schweiz mit dieser Technologie als erstes Land in die Serienproduktion.

Der Feststoffakku der Swiss Clean Battery AG ist langlebig, unbrennbar und besser in der Umweltbilanz als herkömmliche Li-Ionen-Akkus. Steigende Energiekosten, die Energiewende und die Versorgungssicherheit von Staaten können nur über erneuerbare Energien gelöst werden, u. a. mittels effizienter Stromspeicher. Mit einer Produktion skalierend von 1,2 GWh bis 7,6 GWh wird die SCB AG ab 2024 sowohl den Schweizer Heimatmarkt als auch den internationalen Markt mit nachhaltigen Batteriespeichern bedienen. Das Unternehmen hat aus der Corona Krise, der Chip-Krise sowie der Ukraine-Krise gelernt und setzt die Erkenntnisse um: Alle Maschinen sowie die Chemie werden regional aus der Schweiz und aus Deutschland bezogen. Kurze Wege, minimierte Logistikkosten und Versorgungssicherheit sind das Primat des Handelns. Die neu gegründete Produktionsfirma aus der Schweiz bietet seriell produzierte Feststoffakkus auf dem weltweiten Batteriemarkt an. Zum Konzept gehört die Herstellung von umweltfreundlichen, sicheren und überaus leistungsstarken Produkten. Die Energiewende hin zu erneuerbaren Energien braucht Stromspeicher, gerade mit Blick auf den rasant steigenden Stromverbrauch und die explodierenden Energie-kosten. Doch herkömmliche Batterietechnologien schaffen gravierende Ressourcen- und Abfallprobleme. Einen neuen Weg beschreitet die SCB AG mit der Herstellung einer neuen und nachhaltigen Grundlagentechnologie, des „grünen Feststoffakkus“.
Lithium-Ionen-Akkus haben die Batteriewelt revolutioniert. Nun aber, da ihre Produktion und Verwendung in astronomische Höhen schnellen, zeichnet sich die Schattenseite dieser Entwicklung ab: Es werden Rohstoffe benötigt, deren dauerhafte Verfügbarkeit nicht gewährleistet ist und die teils unter menschenunwürdigen Bedingungen gewonnen werden. Es bestehen Sicherheitsrisiken, da die Batterien zu nur schwer löschbaren Bränden und Explosionen führen können. Und, vor allem: Es wird schon in naher Zukunft ein gewaltiger Abfallberg wachsen. Denn die Lebenszeit herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus ist eng begrenzt. Spätestens nach wenigen Tausend Ladezyklen haben sie ihr Lebensende erreicht. Der von der SCB produzierte Feststoffakku hält nahezu unendlich und ist 50 % besser in der Umweltbilanz als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus. Ferner ist er unbrennbar und damit sicher in der Anwendung, enthält keine kritischen Rohstoffe wie beispielsweise Kobalt, ist tiefentladefest und schnellladefähig.
Feststoffakkus gelten bereits seit Jahren als vielversprechende Nachfolgetechnologie herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus. Dementsprechend sind sie Gegenstand der Forschung in zahlreichen Labors auf der ganzen Welt. Bisher ist es jedoch nicht gelungen, leistungsfähige Akkus mit Festionenleiter zu entwickeln:
Ein zentrales technisches Problem besteht darin, den Festionenleiter in den Batteriezellen mit den Elektroden in eine stabile Verbindung zu bringen. Viele Forschungsvorhaben basieren auf einer „modularen Bauweise“, bei der Einzelteile außerhalb der Zelle kombiniert und anschließend in das Gehäuse eingeführt werden. Dabei kommt es zu Problemen beim Übergang der Ionen an den Materialgrenzen zwischen Elektroden und Festionenleiter. Nach mehr als 30jähriger Grundlagenforschung ist es gelungen, dieses Problem zu lösen: In diesem neuen Lösungsansatz entsteht der Festionenleiter ähnlich einem Mehrkomponentenkleber in der Batteriezelle selbst. Dadurch werden die Übergangsprobleme im Vergleich zur modularen Bauweise überwunden.