Im Gespräch: Zukunft der Batterieproduktion zwischen Recycling und Innovation mit Dr. Florian Degen von der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB

Wenn wir über Batterieproduktion als Nachhaltigkeitsweg sprechen, dann landen wir schnell im Bereich Recycling. Was würden Sie sagen, welche Recyclingtechnologien am vielversprechendsten sind, um eine hohe Rückgewinnungsrate zu erzielen und Umweltauswirkungen zu minimieren? Wie kann in dem Zuge eine geschlossene Kreislaufwirtschaft für Batteriematerialien etabliert werden?

Wie bei fast allen Technologien gibt es nicht die „beste“ Technologie. Es kommt auf den jeweiligen Anwendungsfall an. Und häufig ist neben der technischen Leistungsfähigkeit vor allem der sogenannte „Business Case“ ebenso relevant. Dazu kommen Vorgaben des Gesetzgebers. Die EU- Batterieverordnung gibt z.B. Recyclingquoten vor. D.h. Batterien müssen recyclebar sein bzw. werden und auch Recyclatanteile enthalten. Derzeit sind eine Vielzahl an Recyclingverfahren in der Entwicklung und Erprobung. Wir fokussieren uns an der Fraunhofer FFB vor allem auf das „Direkte Recycling“ bzw. das „Direct Scrap Recovery“. Hierbei werden Produktionsausschüsse direkt in der Batteriegigafabrik recycelt und wiederverwertet. Weil diese Produktionsausschüsse noch nicht „hochverarbeitet“ sind, ist ein Recycling weniger aufwendig und kann direkt in der Batteriegigafabrik stattfinden. Das reduziert die Kosten und auch den ökologischen Footprint. Das ist zwar nur ein Recyclingansatz, für eine echte Kreislaufwirtschaft müssen wir aber überall entlang der gesamten Wertschöpfungskette schauen, wo wir recyclen können.

Bevor es zu den Recyclingmaßnahmen kommt, wäre es gut, wenn die Batterie so lange wie möglich hält.  Haben Sie einen Einblick für uns, wie Batterien mit höherer Energiedichte und längerer Lebensdauer hergestellt werden können? Welche Fortschritte sind bei der Entwicklung neuer Batterietechnologien (z.B. Festkörperbatterien) zu erwarten?

Das ist richtig, die Batterie sollte so lange wie möglich genutzt werden. Ich möchte aber darauf hinweisen, dass Batterien heute bereits eine sehr hohe Lebensdauer haben. Nehmen wir Beispielsweise den elektrisch angetriebenen PKW, der Hauptmarkt für Batteriezellen: Hier hält die Batterie ohne Probleme >300.000 km. Hatten Sie jemals ein Auto, das so lange von Ihnen gefahren wurde? Sie wechseln das Auto ja meist eher aus anderen Gründen, und nicht weil die Batterie (oder aktuell der Verbrennungsmotor) das Lebensende erreicht hat. Die Batterie ist bereits heute sehr leistungsfähig und langlebig, bei gleichzeitig gerade noch akzeptablen Kosten. Für Spezialanwendungen sind andere Batteriezelltypen in Entwicklung, wie z.B. die Festkörperbatterie. Diese sind aber zunächst nur für Nischenanwendungen interessant und relevant.

Auch wenn wir im Nachhaltigkeitskontext immer über Zukunft und Innovation sprechen – es interessiert auf politischer und industrieller Ebener immer: „Was kostet mich das?“ Können Sie mögliche Ansätze umreißen, wie die Produktionskosten von Batterien gesenkt werden können, um eine breitere Nutzung zu ermöglichen? Wie können die Kosten für Rohstoffe und Recycling beeinflusst werden?

In den letzten Jahren wurden die Produktionskosten für die Batterie schon deutlich reduziert. Vor 5 Jahren lag der Preis für 1 kWh bei knapp über 100 USD. Heute liegt dieser bei rund 50 USD für eine LFP-Batterie. Es wurden also schon Fortschritte erreicht. Aber es gibt noch viel Potenzial. Eine Studie von uns hat ergeben, dass die Produktionskosten in einer Gigafabrik in den nächsten 10 Jahren um bis zu 50% reduziert werden könnten, durch die Verwendung von Produktionstechnologien, die bereits heute in den letzten Phasen der Entwicklung oder sogar bereits verfügbar sind. Das gilt aber nur für die Produktionskosten, also ohne die Materialkosten. Aber auch bei den Materialkosten sind Kostenreduktionen möglich. Die Voraussetzung ist aber, dass wir mit innovativen Technologien in großem Maßstab recyclen. Machen wir das nicht, dann werden wir keine Skaleneffekte nutzen können und damit nicht wettbewerbsfähig sein können. Hier haben wir als Europa eine gute Chance.

Damit neue Technologien innerhalb der Gesellschaft funktionieren, stellt sich noch die Frage der Invention: Wie kann eine ausreichende Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge aufgebaut werden, um die Akzeptanz zu fördern? Wie können Batterien in das Stromnetz integriert werden, um dessen Stabilität zu unterstützen (z.B. als Speicher)?

Technisch ist das bereits heute möglich. Die Infrastruktur muss aber eben aufgebaut werden, d.h. jemand muss in diese investieren. Und investiert wird bei Planungssicherheit. Die Diskussionen zum Aufweichen der Elektromobilitätsziele und der Energiewende trägt hierbei sicherlich nicht positiv bei. Das gilt für Ladeinfrastruktur aber auch für Netzspeicher. Dennoch ist natürlich die gesellschaftliche Diskussion wichtig. Ich kann hier daher nur für mich sprechen: Eine wirtschaftlich erfolgreiche Gesellschaft braucht Energie. Diese muss verfügbar und günstig sein. Das kann elektrischer Strom am besten. Und Strom wird am effizientesten in Batterien gespeichert.

Haben wir Ihr Interesse geweckt?

Auf den Battery Production Days vom 21.-22. Oktober 2025 bieten wir Ihnen eine Reihe an themenrelevanten Sessions an. Sichern Sie sich Ihr Ticket auf: battery-production-days.de