Batterieherstellung: „Zehn Prozent Ausschuss sind das Ziel“
In der Automobilherstellung werden Fehler im tausendstel Prozentbereich gemessen. Nicht so bei der Zellfertigung für batterieelektrische Autos. Damit sich der Ausschuss in Grenzen hält und die Qualität neuer Batteriewerke schneller steigt, hat Voltaiq eine Software entwickelt, die den großen Datenstrom aus der Fertigung verarbeiten kann. „Zehn Prozent Ausschuss sind das Ziel. Manche Werke brauchen drei Jahre, um dorthin zu kommen“, so Sholklapper. Viel zu lange. Denn damit gehen hohe Kosten einher, die letztlich in den Preis einer Antriebsbatterie für Elektroautos einfließen. Sollen die Fahrzeuge preiswerter werden, muss die Fehlerquote eingedämmt werden.
„Die chinesischen Hersteller schaffen es mit ihrer jahrelangen Erfahrung viel schneller, die Fehlerquote zu senken“, sagt Sholklapper. So fertigt BYD seit 20 Jahren Batterien für Telefone, Computer und nun auch für die eigenen Autos. Eine hohe Ausschussquote verzögert das Erreichen der Gewinnschwelle – was bei einem Investment von 5 Mrd. Euro besonders schmerzlich ist. So viel kostet ein Werk, das Batterien mit einem Speichervolumen von 50 Gigawatt pro Jahr fertigt, genug für bis zu eine Million Elektroautos.
Mit der Voltaiq-Software soll die Gewinnschwelle schon nach einem Jahr erreicht werden können. Ein entscheidender Schritt, auch um die Kosten der Batterien und damit auch von Elektroautos zu senken. Daran glaubt auch Siemens. Der deutsche Konzern ist mit dem Software-Unternemen aus dem Silicon Valley ein Kooperation eingegangen. Siemens liefert die Fabriksteuerung für die Zellfertigung. Dort wird die Voltaiq-Software künftig integriert.
Die Datenmenge, die ein Batteriewerk produziert, ist kaum zu überblicken: 300 mal die Netflix-Bibliothek in einem Monat. Voltaiq analysiert Parameter wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Materialanlieferung und viele weitere Sensordaten aus dem Werk, um Rückschlüsse auf die Qualität zu ziehen. Zwölf mögliche Fehlerquellen lauern in jeder Batteriezelle. Es braucht nur einen Tag, eine Zelle zu fertigen, aber ein bis drei Wochen an Tests. Erst dann ist klar, ob sie ausgeliefert werden kann oder in den Müll wandern muss.
Der hohe Ausschuss bei der Fertigung ist auch ein Umweltproblem: Denn die fehlerhaften Batteriezellen lassen sich bisher nur schwer recyceln. Laut Verband der Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) entstünden in Deutschland künftig 78.000 Tonnen Batteriemüll pro Jahr, wenn alle Zellhersteller 10 Prozent Ausschuss produzieren. Die verbrauchten Zellen aus Altfahrzeugen und anderen Batteriegeräten kämen noch hinzu. Derzeit könnte nur ein Bruchteil davon aus recycelt werden.
Denn die Zellfertigung für Smartphones, Computer oder andere transportabel Geräte hat eine hohe Ausschussquote. Sholklapper: „Da sowohl Start-ups als auch etablierte Unternehmen Schwierigkeiten haben, ihre Produktionsbemühungen zu skalieren, wird die Fähigkeit, qualitativ hochwertige Zellen in großen Mengen zu produzieren, den Gewinner von den Verlierern trennen.“ (cen/gr)
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