Batterieforschung: Europas Chance bei Lithium-Schwefel-Akkus

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung(öffnet im neuen Fenster) hat in weltweiten Zentren für Batterieforschung wesentliche Unterschiede beim Versuch der Kommerzialisierung von Lithium-Schwefel-Batterien festgestellt. Die Technologie gilt als besonders vielversprechend, weil zunächst einmal die Abhängigkeit von Nickel, Kobalt und Graphit gesenkt werden kann.

Neben den damit verbundenen geringeren Materialkosten versprechen Li-S-Akkumulatoren eine sehr hohe Energiedichte bezogen auf das Gewicht, ungefähr vier- bis fünfmal so hoch wie bei derzeit genutzten Batterien. Für Drohnen und andere massensensible Anwendungsgebiete wären sie demnach besonders interessant.

Wegen des besonders reaktiven Schwefels ist eine Kommerzialisierung noch nicht in Sicht, auch wenn es regelmäßig Forschungsfortschritte gibt und die Herstellung stabiler Pouch- und Knopfzellen bereits gelingt.

Um die Technik massentauglich zu machen, gehen insbesondere Start-ups und etablierte Hersteller laut den Autoren der Analyse sehr unterschiedlich vor. Catl aus China und LG aus Südkorea wollen die Technik demnach in ihre bestehenden Prozesse integrieren. Gleichzeitig könnte ein technologischer Durchbruch die Investitionen in bestehende Produktionsanlage für Lithium-Ionen-Batterien gefährden.

Auf der anderen Seite gibt es Start-ups wie Lyten aus den USA. Diese suchen einen möglichst schnellen Weg zur Kommerzialisierungen, müssen dafür aber erst eine funktionierende Fertigungsbasis schaffen. Es wird mit beeindruckenden Leistungskennzahlen geworben, aber teils fehlt es an der nötigen Forschungsarbeit.

In Deutschland und Europa sind laut der Auswertung erst seit 2023 größere Investitionen in die Erforschung von Lithium-Schwefel-Batterien erkennbar. Diese fließen nicht an Start-ups oder werden von größeren Konzernen getätigt, sondern gehen zumeist an Fraunhofer-Institute, Universitäten und Helmholtz-Zentren.

Demnach besitzt Europa große Kompetenzen bei der Material- und Grundlagenforschung. Es gibt jedoch eine große Lücke, die für eine industrielle Fertigung noch geschlossen werden müsste.

Hier sehen die Autoren eine Chance – aber auch das größte Risiko. Mit der Konzentration auf Spezialanwendungen etwa in der Luftfahrt oder in der Verteidigungstechnik könnte eine Kommerzialisierung innerhalb Europas gelingen, auch für einen weltweiten Export. Dafür müssten die Forschungseinrichtungen wesentlich stärker mit industriellen Partnern kooperieren, und die ökonomische Bedeutung der Technik müsste stärker in den Fokus rücken als zuletzt.

Oder es wiederholt sich ein bekanntes