BatterietechnologienEuropas Batteriemarkt wird geladen

Nahaufnahme mehrerer Personen bei der Arbeit in einer Laborumgebung. Im Mittelpunkt steht ein Mann mit Schutzbrille, blauem Einweghandschuh und weißem Laborkittel, der konzentriert auf ein Objekt oder Experiment blickt. Links und rechts sind weitere Personen teilweise unscharf zu sehen, ebenfalls mit Schutzbrillen ausgestattet.  Die Aufnahme wurde durch eine Glasscheibe fotografiert, wodurch Spiegelungen der Personen und Laborgeräte sichtbar werden. Rechts im Bild befinden sich rote Ablagefächer und Laborutensilien. Die Szene vermittelt eine technisch-wissenschaftliche Arbeitsatmosphäre im Bereich Forschung oder Batterietechnologie.
Besuch bei Alteva auf dem Bio Campus Cologne: Arbeiten an ultraleichten Lithium-Schwefel-Batterien (Bildnachweis: Alteva Technologies GmbH)

China dominiert den weltweiten Batteriemarkt. Mehr Resilienz ist geboten. Politik und Forschung in Deutschland und Europa bringen sich in Stellung. Ein Blick auf technische und politische Weichenstellungen und Besuch bei einem Kölner Start Up.

18.05.2026 – Tief im Westen Kölns, aus einem unscheinbaren Gebäude am Ende des weitläufigen Bio-Campus Cologne, soll einmal der größte Batteriehersteller Europas entwachsen. So sieht es zumindest Aiko Bernehed, einer der Gründer und CEO des Start-ups Alteva mit aktuell acht Mitarbeitern. Understatement ist nicht die Sache von Bernehed. Mit seiner Geschäftspartnerin und Mitgründerin Ida Milow sowie einem internationalen Team will er den europäischen, wenn nicht sogar weltweiten Batteriemarkt umkrempeln.

Und das mit einer Technologie, die nur wenige andere Unternehmen global verfolgen. Lithium-Schwefel-Batterien sollen einmal State of the Art im Batteriebusiness werden. Noch beschränkt sich die Entwicklung der neuen Technologien auf wenige Räume des Bio-Campus sowie einem weiteren Standort in Hürth. Doch schon im nächsten Jahr soll die kommerzielle Fertigung beginnen, mit dem Ziel in 10 bis 15 Jahren ein Big Player auf dem Batteriemarkt zu sein.

Was macht Bernehed so zuversichtlich? „Mit Lithium und Schwefel haben wir zwei Rohstoffe, die im Gegensatz zu vielen anderen nicht kritisch sind. Aktuell kommt Lithium aus dem sogenannten Lithiumdreieck Südamerikas, aus Kanada und Australien. Aber die Vorkommen sind auch in Deutschland und Europa reichlich. Darüber hinaus haben erste Start-ups schon angefangen, aus Meerwasserentsalzungsanlagen Lithium zu gewinnen“, so Bernehed. Schwefel ist derweil ein Abfallprodukt aus industriellen Prozessen, das Alteva, zusammen mit anderen weltweit verfügbaren Chemikalien, unter anderem von Bayer und BASF bezieht. Ein weiterer Vorteil: Die Lithium-Schwefel-Technologie steht nicht in Konkurrenz zu den Batterien des globalen Marktführers China.

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Ein Blick nach Fernost und in das Innenleben von Batterien

China gibt den Ton an bei den aktuell führenden Batterietechnologien auf Lithium-Ionen Basis. Das sind zum einen NMC-Batterien, in denen neben Lithium Nickel, Mangan und Kobalt verbaut sind. Kritische Materialien also, die wie im Fall von Kobalt teils unter menschenunwürdigen Bedingungen bspw. im Kongo abgebaut werden. Es sind Stoffe, die sich auf der Kathoden-Seite, dem Plus-Pol der Batterie befinden, dort wo beim aktiven Betrieb, etwa dem Fahren eines Elektroautos und Entladevorgang, die Elektronenaufnahme stattfindet. Den Markt bestimmt ebenfalls China bei LFP-Batterien. Hier sind auf Kathoden-Seite Lithium-Eisenphosphat-Stoffe enthalten.

Auf der Seite der Anode – dem Minuspol und beim Entladevorgang abgebende Seite von Energie – ist in den Lithium-Ionen Modellen chinesischer Bauart vor allem Graphit verbaut. Die beim Ladevorgang in der Anode eingelagerten Lithium-Ionen werden beim Entladevorgang vom Graphit über Elektrolyt als Elektronen an einen bestehenden äußeren Stromkreis abgegeben, wandern in die Kathode und erzeugen so nutzbare elektrische Energie. Beim Ladevorgang kehrt sich dieser Mechanismus um, und die Elektronen wandern von der Kathode in die Anode. Ein sogenannter Separator – eine elektrisch isolierende Barriere – verhindert den direkten Kontakt von Kathode und Anode und damit einen Kurzschluss, lässt aber den Ionenfluss zu.

„Den Markt für Graphit, ob elektrisch hergestellt oder in Bergwerken abgebaut, bestimmt ebenfalls China, auch wenn es erste Projekte für künstliches Graphit in Europa gibt. Wir konzentrieren uns auf der Seite der Anode aber rein auf Lithium-Metall, während auf der Seite der Kathode der Schwefel, mit Kohlenstoff zur besseren Leitfähigkeit gemischt, zum Einsatz kommt“, sagt Alteva-CEO Bernehed. Zudem soll die Alteva-Batterie deutlich leichter werden als die gängigen Lithium-Ionen-Batterien und damit den Vorteil haben, mehr Energie pro Kilogramm zu speichern. Nicht von ungefähr arbeitet Alteva in der Entwicklungsphase vor allem mit Drohnenherstellern zusammen, wo jedes Kilogramm beim Transport zählt.

Während die Lithium-Schwefel Technologie noch auf ihren Durchbruch wartet, steht die Natrium-Ionen Technologie bereits in den Startlöchern. In den USA befindet sich die Technologie kurz vor dem Markteintritt. Ein erster riesiger Batteriespeicherpark auf Basis der Technologie ist im Bau.

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Natrium-Ionen-Batterien werden massentauglich

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Natrium – aus Salzlagerstätten gewonnen – ist noch häufiger verfügbar als Lithium und damit deutlich günstiger. Andererseits sind Natrium-Ionen-Batterien in ihrer aktuellen Bauweise deutlich schwerer als Batterien auf Lithium-Basis und damit eher für den stationären Gebrauch geeignet. Einer Studie des Fraunhofer FFB zufolge könnten Materialoptimierungen in den kommenden Jahren dazu führen, dass die Technologie auch in Elektroautos zum Einsatz kommt. Das Fraunhofer Institut lobt vor allem die geringe CO2-Bilanz der Technologie.

Höhere Energiedichten versprechen Festkörperbatterien. Damit ist eine ganze Bandbreite von Batterietechnologien gemeint – mit dem Unterschied, dass ein flüssiger oder gelartiger Elektrolyt durch einen festen Elektrolyt ersetzt wird, wobei auch hybride Konzepte in der Entwicklung sind. Der feste Elektrolyt soll zudem die Sicherheit der Batterien erhöhen, da der flüssige, und damit potenziell auslaufende und entzündliche Teil entfällt. Auch schnelleres Laden versprechen sich die Entwickler der Technologie. Doch industriell ausgereift sind Festkörperbatterien noch nicht.

Welche Technologie wird das Rennen um die Batterievorherrschaft gewinnen?

Martin Winter ist Gründer und wissenschaftlicher Leiter des MEET Batterieforschungszentrums der Universität Münster sowie am benachbarten Helmholtz-Institut und am Forschungszentrum Jülich. Er ist zudem Sprecher des wissenschaftlichen Beirats für Batterieforschung des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Er sagt: „Es wird schwer sein, die jetzige Lithium-Ionen-Technologie, die ja lange noch nicht fertig entwickelt ist, zu schlagen.“

Vom Smartphone, über den Akkuschrauber, dem E-Auto bis hin zu stationären Speichern, fast überall wird die Technologie aktuell eingesetzt. Daher seien Lithium-Ionen-Batterien auf lange Sicht nicht mehr aus unserem Alltag wegzudenken, so Winter, der zudem zu Bedenken gibt, dass Schwefel in Batterien, als Nebenprodukt der Ölgewinnung, ebenfalls nicht frei von Emissionen ist.

Daten der Internationalen Energieagentur (IEA) zufolge produzierte China 2025 über 80 Prozent aller Lithium-Batterien weltweit. Bei der Gewinnung der für die Batterien nötigen Materialien ist die Dominanz sogar noch größer und liegt bei 85 bis 90 Prozent des globalen Marktanteils. Winter sieht die Chinesen strukturell auf mehreren Ebenen im Vorteil. „Neben einem risikofreudigen Investitionsverhalten und hohen sowie schnell verfügbaren staatlichen Subventionen, behandeln die Chinesen Umweltschutz und gesetzliche Arbeitszeiten eher nachrangig. Die fangen morgens um sechs Uhr an und hören abends um acht Uhr auf, und das an sechs Tagen in der Woche.“

Nicht, dass sich Winter chinesische Verhältnisse bei Umweltschutz und Arbeitszeiten wünscht, das Gegenteil ist der Fall. Aber mehr Flexibilität und Engagement in Deutschland sind ihm ein Anliegen. „Wir kommen hier häufig auf 60 bis 70 Stunden die Woche, um die Batterieentwicklung voranzutreiben“, sagt Aiko Bernehed, der seinen Mitarbeitern Anteile an der Firma überträgt. Eine zusätzliche Motivation, gemeinsam Großes entstehen zu lassen.

Grundsätzlich sieht Bernehed Deutschland und Europa gut aufgestellt. „Das Know-how ist da, richtig gute Batterien hierzulande zu bauen. Woran es noch fehlt, ist der Silicon Valley Spirit, das Ganze richtig hochzuskalieren.“ Wobei es Bernehed zugleich wichtig ist, Schritt für Schritt zu denken. „Eine Gigafactory zu bauen, bevor wir nicht eine Megawattfabrik gebaut haben, macht keinen Sinn.“ In diesem Sinne habe gerade China in der Vergangenheit vieles richtig gemacht.

Woran es in Deutschland weiterhin mangele, sei die schnelle Verfügbarkeit von Kapital, kritisiert Bernehed. „Wenn ich ein staatliches Förderprogramm beantrage, werden die Finanzierungssummen oftmals davon abhängig gemacht, welche Auszahlungen ich bereits getätigt habe, heißt, ich muss in Vorkasse treten. Zwischen Antragsstellung staatlicher Fördergelder und Auszahlung vergehen im Schnitt 20 Monate.“ Bei Geldern privater Investoren dauere es aufgrund bürokratischer Verfahren bis zur Auszahlung oftmals rund drei Monate – auch das zu lange.

Zu viel Bürokratie auf der einen, zu wenig Regeln auf der anderen Seite

Ohnehin, die Bürokratie: Umweltschutz ist Bernehed ein Anliegen, aber wenn etwa Feuerschutzvorschriften in jedem deutschen Bundesland anders gelagert sind, sei niemanden geholfen. „Ich wünsche mir ein einheitliches Framework auf europäischer Ebene, in dem Start-Ups wie wir besser und freier agieren können. Vor allem, um unseren Kunden aus ganz Europa gerecht werden zu können.“ Es gelte, hohe Umweltschutzstandards und Industrialisierung unter einen Hut zu kriegen.

Für Winter sind Wettbewerbsregeln ein entscheidender Faktor, damit Deutschland und Europa im Batteriemarkt global aufschließen können. „Wir brauchen Regularien, dass die in der EU verkauften Batterien ethischen, energetischen und umweltrechtlichen Grundsätzen genügen. Und es muss überprüfbar sein, ob Batterien aus dem Ausland diese Regularien erfüllen. Dann hat die europäische Batterieproduktion eine Chance.“

Eine europäische Nachhaltigkeitsstruktur ist auf dem Weg. Die schrittweise eingeführte Batterieverordnung gibt vor, dass Unternehmen soziale und ökologische Risiken bei Rohstoffen wie Lithium, Kobalt, Nickel und Graphit identifizieren und mindern sollen. Es soll Pflichtangaben zum CO2-Fußabdruck geben. Jedoch wurde die Einführung entsprechender Sorgfaltspflichten erst kürzlich um weitere zwei Jahre verschoben. Und soll nun ab Mitte 2027 gelten.

Im Rahmen des Critical Raw Materials Act gibt die EU bis 2030 das Ziel von 10 Prozent heimischer Förderung aus, 40 Prozent heimischer Verarbeitung und 25 Prozent Recycling strategischer Rohstoffe. Zudem sollen nicht mehr als 65 Prozent des EU-Bedarfs an einem Rohstoff aus einem einzigen Drittland kommen.

In die Batterieforschung könnte bis 2030 EU-weit ein zweistelliger Milliardenbetrag privater und staatlicher Investitionen fließen. 2022 gab die EU das Ziel aus, 90 Prozent des Bedarfs durch heimische Produktion zu bewerkstelligen. Das erscheint utopisch. Immerhin hält das Fraunhofer ISI weiterhin eine Rate von 50 bis 60 Prozent für möglich. Von aktuell rund 500 Gigawattstunden auf über eine Terrawattstunde 2030 schätzt das Institut die steigende jährliche Nachfrage nach Batteriezellen in Europa. In diesem Markt will Alteva künftig tatkräftig mitmischen. Ob der Markteintritt glückt, wird sich im kommenden Jahr zeigen. Manuel Grisard

Der Artikel ist Teil des Printmagazins energiezukunft, mit dem Thema Innovationen für die Energiewende. Hier geht es zum Magazin.

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