»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 Fraunhofer IKTS ist mit 25 % an dem Joint Venture beteiligt. Für den Technologietransfer in die Produktreife erhält das Institut einen Forschungsauftrag in zweistelliger Millionenhöhe. Auch an der begleitenden Wirtschaftlichkeitsstudie arbeitet das IKTS-Team mit.

Leistungsfähige und sichere Netzbatteriespeicher

cerenergy^®-Batterien, auch bekannt als Natrium-Nickelchlorid-Batterien, 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 und als Kathodenmedium überwiegend Kochsalz und Nickel verwendet. Zudem sind diese keramischen Batterien feuer- und explosionssicher. Sie eignen sich für einen breiten Temperatureinsatzbereich von minus 20 °C bis plus 60 °C, garantieren 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 % unter denen von vergleichbaren Lithium-Ionen-Batterien liegen werden.

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 cerenergy^®-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.

»Eine erste Linie der geplanten Batteriefabrik für 100 MWh/a 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.