VW investiert 100 Millionen Euro in Start-up für Elektroauto-Batterie

Volkswagen wagt den Einstieg in die neue Antriebstechnologie mit Feststoffzellen. Der Wolfsburger Autohersteller investiert dafür 100 Millionen Euro in das kalifornische Technologieunternehmen QuantumScape. Mit dieser Beteiligung könnte dem VW-Konzern der entscheidende Schritt gelingen, dem Elektroantrieb zu einem Durchbruch zu verhelfen.

Die Feststoffzelle ist der große Hoffnungsträger für die gesamte Automobilindustrie. Im Moment werden die Batterien für Elektroautos noch aus sogenannten Lithium-Ionen-Zellen zusammengesetzt. Die beiden großen Nachteile: Brandgefahr und zu geringe Reichweite.

Mit der Feststoffzelle in den Batterien wären beide Probleme auf einen Schlag gelöst. Die Reichweite würde sich voraussichtlich verdoppeln, und es gäbe auch keine Sicherheitsprobleme mehr. Auch andere Autohersteller investieren in die Entwicklung der Feststoffzellen und deren spätere Verwendung in den Batterien.

Bereits seit 2012 arbeitet die Konzernforschung von Volkswagen mit dem Stanford-Start-up intensiv zusammen. Bestärkt durch jüngste technische Fortschritte bei der Entwicklung der Feststoffzellen wollen QuantumScape und VW jetzt ein neues Gemeinschaftsunternehmen gründen. Diese Kooperation hat das Ziel, die Voraussetzungen für eine Großserienproduktion von Feststoffbatterien zu entwickeln.

Die langfristige Vorgabe sieht vor, dass eine Produktionsanlage für Feststoffbatterien bis 2025 entstehen könnte. Volkswagen erhöht zudem seine bestehende Beteiligung an QuantumScape und steigt damit zum wichtigsten Anteilseigner bei dem kalifornischen Unternehmen auf. „QuantumScape ist aus Volkswagen-Sicht ein aussichtsreiches Unternehmen. „Unsere Partner sind bei der Entwicklung der Feststoffbatterie technologisch am weitesten fortgeschritten“, sagte Thomas Sedran, Strategie-Chef bei Volkswagen, dem Handelsblatt. „Dass wir diesen Schritt mit QuantumScape gehen, ist extrem wichtig für unsere künftige Wettbewerbsfähigkeit. Das ist ein wesentlicher Baustein unserer Batteriestrategie.“

Noch gibt es Zweifel daran, ob eine Großserienfertigung mit Feststoffzellen wirklich gelingen kann. Doch bei Volkswagen wächst der Optimismus, dass die Feststoffzelle nicht mehr nur im Labor funktioniert, sondern in einigen Jahren auch millionenfach am Fließband hergestellt werden kann. Die Batterie eines Elektroautos besteht aus mehreren Dutzend Zellmodulen, die im Boden eines Fahrzeugs platziert und zusammengeschaltet werden.

„Die Feststoffbatterie wird eine Wende bei der Elektromobilität markieren“, sagt Axel Heinrich, Leiter der Konzernforschung von Volkswagen. Die verstärkte Zusammenarbeit mit QuantumScape sichere dem Wolfsburger Autokonzern den Zugang zu einer vielversprechenden Batterietechnologie.

Volkswagen will künftig die gesamte Forschung des Konzerns an der Feststoffbatterie bei QuantumScape in den USA konzentrieren. Eine erste Kleinserienfertigung könnte in einigen Jahren am VW-Werk Salzgitter entstehen, wo Volkswagen schon jetzt eine kleinere Produktionsanlage für die klassischen Lithium-Ionen-Zellen aufbaut.

Das zusätzliche Investment in den USA soll Volkswagen vor allem den Zugang zur Feststoff-Technologie sichern. „Vorstandschef Diess treibt das Thema voran“, heißt es dazu in Unternehmenskreisen. Mit dem Wechsel zur Elektromobilität wird die Batterie zu einem wesentlichen Teil der Wertschöpfung eines Autos.

Doch die meisten Autohersteller – wie auch Volkswagen – haben bislang wenig Expertise mit der Fertigung von großen Batterien. Dieses Geschäft dominieren asiatische Konzerne wie Samsung oder Panasonic. Für die Autohersteller lohnt es sich nicht mehr, jetzt noch Milliarden in die Fertigung von Lithium-Ionen-Zellen zu investieren. Die Feststoffzelle könnte dann dafür sorgen, dass sie mit den technologisch führenden asiatischen Batterieherstellern gleichziehen werden. „Wir wollen damit unabhängiger von den asiatischen Konzernen werden und uns das Know-how selbst aneignen, auch um künftig unsere Lieferanten besser steuern zu können“, so Strategie-Chef Sedran.

Die Beteiligung an QuantumScape ist keine Garantie dafür, dass Volkswagen in einigen Jahren tatsächlich in die Großserienfertigung von Feststoffbatterien einsteigen wird. Der VW-Konzern könnte sich auch damit zufriedengeben, die Technologie durch und durch zu beherrschen. Die eigentliche Fertigung könnte dann doch wieder Zulieferern übertragen werden. „Es gibt bislang keinen Beschluss, ob Volkswagen selbst eines Tages eine Großserienfertigung von Feststoffzellen aufbauen wird oder dies Partner übernehmen“, betont Chef Sedran. „Im Forschungslabor ist es einfach, solche Zellen zu produzieren. Es gibt eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, dass auch die Großserienfertigung gelingen wird. Wir halten das für eine realistische Option. Ob es wirklich funktioniert, wird man in den nächsten drei bis vier Jahren feststellen.“

Die Feststoffbatterie bietet noch weitere Vorteile im Vergleich zur aktuell genutzten Lithium-Ionen-Technologie: eine höhere Energiedichte, höhere Sicherheit, bessere Schnellladefähigkeit und einen deutlich kleineren Platzbedarf. Bei gleicher Größe eines aktuellen Batteriepakets werden durch die Feststoffbatterie elektrische Reichweiten ermöglicht, die auf dem Niveau von konventionellen Verbrennungsantrieben liegen. Man kann mehr Strom in das gleiche Volumen einer festen Zelle pressen als mit einer Flüssigkeit.

Der Akkupack einer Lithium-Ionen-Zelle ist mit einem flüssigen Leitmedium („Elektrolyt“) ausgestattet. Das macht einen Kühlkreislauf erforderlich, was Bauraum kostet und das Gewicht erhöht. Das feste Leitmedium einer Feststoffzelle bedarf keiner zusätzlichen Kühlung. Zudem gilt die neue Technik als sicherer, da Brände bei Unfällen kaum entstehen können. Das flüssige Leitmedium kann sich schneller entzünden als ein fester Elektrolyt.

Auch wenn der Ansatz vielversprechend ist, waren Fortschritte bislang schwer zu erreichen. „Kein anderer Hersteller war bisher in der Lage, die hohen Leistungsanforderungen der Automobilbranche zu erfüllen“, heißt es bei Volkswagen. Erstmals in der Branche habe der VW-Konzern in Deutschland frühe Entwicklungsstufen der QuantumScape-Feststoffbatterien erfolgreich für automobile Leistungsanforderungen getestet.

Andere Hersteller haben die Vorzüge der Feststoffzelle ebenfalls entdeckt. Toyota will bis 2030 rund 13 Milliarden US-Dollar in die Entwicklung und Produktion von Elektroauto-Batterien stecken – und damit auch eine Feststoffbatterie zur Marktreife bringen. Auch Renault-Nissan hat sich in das Wettrennen um den Wunder-Akku eingeschaltet. Der französisch-japanische Konzern will die Technik ebenfalls bis 2025 auf die Straße bringen.