Röhrende Auspuffe und wummernde Motoren sterben aus: Letzte Woche hat das EU-Parlament das endgültige Aus des Verbrennungsmotors besiegelt. Ab 2035 dürfen in der EU nur noch Neuwagen verkauft werden, die kein CO2 ausstossen. Die Zukunft gehört den Elektroautos – und somit den Autobatterien.
Im Moment dominiert Asien das Feld: 90 Prozent der Batterien werden in Fernost entwickelt und produziert, vor allem in China. Doch das Rennen um die Batterie von morgen hat erst begonnen, und hier wollen andere Länder künftig mitmischen – auch die Schweiz.
Wie positioniert sich die Schweiz bei der E-Mobilität? Die Schweiz hat keine eigene Autoindustrie, aber sie ist ein wichtiger Zulieferer. Darum sind viele Forschungseinrichtungen – Universitäten, Fachhochschulen, private Institutionen –, aber auch Unternehmen in den Startlöchern. Die Schweiz sei hier in einer Pole-Position, sagen Fachleute. Stark in neuen Technologien, mit vielen klugen Köpfen, die daran tüfteln, Batterien besser zu machen.
Die Schweiz ist auch imstande, die Maschinen zu bauen, um diese Batterien herzustellen. Die Fäden laufen in Neuenburg zusammen: Dort ist jüngst am Forschungszentrum CSEM ein «Battery Innovation Hub» gegründet worden.
Welche Rolle spielt das neue Zentrum für Batterie-Innovationen in Neuenburg? Der neue CESM-Hub sieht sich als Drehscheibe, um die Forschungs-Community mit der Industrie zusammenzubringen – damit Innovationen auf den Markt kommen; im Wettlauf um die Batterie von morgen will die Schweiz in Europa eine Stimme haben. Am CSEM selbst wird seit zehn Jahren Batterieforschung betrieben.
Das CSEM (Centre Suisse d'Électronique et de Microtechnique) ist ein Schweizer Technologie-Forschungs- und Innovationszentrum mit über 500 Mitarbeitenden. Neben dem Hauptsitz in Neuenburg hat das Zentrum sechs weitere Standorte. Die öffentlich-private Non-Profit-Organisation, 1984 gegründet, ist an der Schnittstelle von Forschung und Industrie positioniert: Neue Technologien werden an Industriepartner in den Bereichen erneuerbare Energien, Medizintechnik, Uhrenfabrikation oder Luft- und Raumfahrt weitergegeben. Auch Start-ups werden gefördert.
Vor drei Jahren schlossen sich auf Initiative des CSEM Schweizer Forschungsinstitutionen und Industrieunternehmen zur Batterie-Plattform iBAT zusammen. Der eben eingeweihte Battery Innovation Hub des CSEM ist in einem Neubau auf einer Fläche von 400 Quadratmetern untergebracht. Hier werden neue Batterietypen hergestellt und in Pilotlinien auf grossindustriellen Massstab hochskaliert. Bestehende Batterien werden getestet, etwa auf Lebensdauer und Alterungsprozesse. Ein wichtiger Forschungsbereich ist das Batterie-Management, das unter anderem die Sicherheit von Batterien erhöhen soll.
Mit dem Schlagwort «Innovationen» verknüpfen die Forscher in Neuenburg ganz konkrete Ziele, erklärt Gruppenleiter Andreas Hutter: «In diesem Wettlauf geht’s darum, Batterien immer leichter zu machen – mehr Energiedichte pro Gewicht oder Volumeneinheit reinzubringen –, sie aber auch sicherer und langlebiger zu machen.»
Mit welchen Technologien werden Batterien langlebiger, leichter und sicherer? Fachleute setzen bei der Batterie der nächsten Generation auf die sogenannte Festkörperbatterie. Normalerweise haben Lithium-Ionen-Akkus (Standard in Elektroautos, aber auch im Smartphone) einen flüssigen Elektrolyten zwischen Kathode und Anode – dem Plus- und dem Minus-Pol. Meistens ist dies eine salzhaltige Flüssigkeit. Bei einer Festkörperbatterie ist das Material zwischen Plus- und Minus-Pol fest. Dadurch lassen sich bestimmte Bestandteile der Batterie reduzieren, sie wird leichter.
Um die Lebensdauer zu erhöhen, arbeiten die Forscher am CSEM auch an einem besseren Batterie-Management: Sie statten die Batterien zum Beispiel mit akustischen oder optischen Sensoren aus, um sie besser überwachen zu können.
90 Prozent der Batterien weltweit kommen zurzeit aus Asien. Können hier Europa oder die Schweiz überhaupt Boden wettmachen? Fachleute wie Andreas Hutter geben sich zuversichtlich, dass die Batterietechnologie in den nächsten Jahren im grossen Stil in Europa Fuss fassen wird. Dafür sprechen nur schon die bereitstehenden Mittel: In den letzten Jahren haben zwölf europäische Länder insgesamt über sechs Milliarden Euro investiert, um sogenannte Gigafactories in Europa anzusiedeln. 40 dieser riesigen Fabriken sind geplant, die erste im Norden Frankreichs geht demnächst in Betrieb. Damit erhofft man sich die Unabhängigkeit von Asien, auch in der Schweiz.
