Samstag, acht Uhr morgens, im August. Das Land ist im Ferienmodus, die Straßen rund um das Motorenwerk Salzgitter sind verwaist. Hinter den aus den Siebzigerjahren stammenden Fabrikgebäuden erhebt sich eine riesige dunkelgraue Wand, der Außenhaut eines Raumschiffs gleichend. Dahinter beginnt eine neue Welt für Volkswagen: eine riesige Fabrik, die den größten Autokonzern Deutschlands mit selbst produzierten Batteriezellen versorgen soll. Dort versammeln sich drei Dutzend Menschen, überwiegend männliche Ingenieure, an einem Stehtisch vor einem XL-Monitor.
Gemeinsam wollen sie den Beweis antreten: Es ist möglich, Batteriezellen für Elektroautos in Deutschland zu bauen. Nicht in kleinen Stückzahlen im Labor, das passiert auch anderswo, sondern millionenfach. Der Serienanlauf steht an. Allein bis Jahresende sollen Akkus mit einer Gesamtkapazität von einer halben Million Kilowattstunden im Werk des ersten Kunden angeliefert werden.
Nun gilt es, die in den Probeläufen der vergangenen Monate entdeckten Fehler zu beseitigen. Winzige Lufteinschlüsse oder Verunreinigungen auf den Elektroden etwa, sie würden dazu führen, dass die damit gebauten Zellen später aussortiert werden müssten. Zu viel Ausschuss wiederum würde bedeuten, dass zu wenige Batteriezellen in der Autofabrik ankämen und deren Produktion stockte. Der wirtschaftliche Schaden wäre enorm. Das Schicksal von Northvolt, dem untergegangenen Batteriehersteller, an dem Volkswagen eine Beteiligung hielt, ist Mahnung und Ansporn zugleich.
Die Runde, die sich selbst Taskforce nennt, kommt alle 14 Tage samstags zusammen. Der Ton ist sachlich und ruhig, selbst wenn es um Fehler geht, die den Gegenwert eines Porsches 911 kosten. Man redet auf Englisch, im Team sind Experten aus dem Ausland. Nur wenn es sehr ernst wird, wechselt der eine oder andere kurz ins Deutsche. „Eine derartig schwierige Aufgabe kann nicht gelingen, wenn man nur schlechte Laune verbreitet“, sagt Frank Blome. Er ist Vorstandsvorsitzender von Powerco, einer hundertprozentigen Volkswagen-Tochtergesellschaft, die den Konzern unabhängiger von chinesischen und koreanischen Batterielieferanten machen soll. Ob das gelingt, wird sich in den kommenden anderthalb Jahren zeigen. Dann soll die neben dem Motorenwerk errichtete Zellfabrik mit voller Kapazität produzieren und auch das Schwesterwerk in Spanien bereits laufen.
„Nichts ist teurer als ein Fehler, der erst im Auto entdeckt wird.“
Rund zwei Milliarden Euro hat Powerco bislang in Salzgitter investiert, das Geld floss in Spezialmaschinen, aber auch in die komplexe Gebäudetechnik. Denn Akkuzellen sind Sensibelchen, sie müssen in speziellen Reinräumen hergestellt werden. Nicht nur Partikel müssen, ähnlich wie in einer Halbleiterfertigung, draußen bleiben, sondern vor allem muss die Luft sehr trocken sein. Der Taupunkt, also jene Temperatur, zu der sich Kondenswasser bildet, läge entsprechend bei weniger als minus 40 Grad. Jedes Tröpfchen ist zu vermeiden, es könnte sich später während des Ladens mit dem Fluor im Elektrolyt verbinden und zu einem Frühausfall des gesamten Akkus führen. „Nichts ist teurer als ein Fehler, der erst im Auto entdeckt wird“, warnt Blome die eigenen Leute.
Mögen solche Anforderungen in einem kleinen Labor noch einfach zu erreichen sein, sind auf dem Dach einer 400 Meter langen Fertigungsstraße entsprechend große Entfeuchtungsanlagen einzurichten. Der deutsche Anspruch an den Umweltschutz hat dabei auch positive Folgen: Die einmal entfeuchtete Luft fährt im Kreislauf durch die klimatisierten Räume, das soll 15 Prozent der aufzuwendenden Energie einsparen. Da Powerco eine klimaneutrale Produktion verspricht, entschied man sich in Salzgitter für kohlenstofffreies Ammoniak als Kältemittel für die Klimaanlage. Weil dieser Stoff aber, freigesetzt und eingeatmet, äußerst giftig ist, wurde die gesamte Fabrik mit einem Verbund automatisch öffnender und schließender Fluchttüren ausgestattet. Sie sollen ausschließen, dass Mitarbeiter aus Versehen in die falsche Richtung flüchten. „So etwas gibt es nirgends sonst“, sagt Alexander Tornow über die Gebäudetechnik.
Künstliche Intelligenz überwacht die Qualität
Der promovierte Ingenieur, der schon während seines Studiums vor 15 Jahren im Batterielabor von Volkswagen arbeitete, verantwortet heute das Herzstück der Fabrik, die Elektrodenproduktion. Elektroden, das sind Kathode und Anode, jene Pole, zwischen denen sich Lithiumionen bewegen, um dadurch den Stromfluss während des Ladens oder Entladens zu ermöglichen. Der Materialmix aus Nickel, Mangan und Kobalt auf der Kathode macht allein rund 40 Prozent der Gesamtkosten einer Batteriezellproduktion aus. Er wird vor Ort zunächst als Paste angerührt und dann feucht auf einer wenige Mikrometer dicken, aber rund zwei Meter breiten Aluminiumfolie beidseitig aufgebracht. Der Teufel stecke hierbei im Detail, sagt Tornow, der Mensch könne typische Fehler bei einer Bandgeschwindigkeit von 70 Meter je Minute gar nicht erkennen. Deshalb kommen für die Qualitätssicherung KI-gesteuerte Überwachungskameras zum Einsatz.
Die Bahn durchläuft anschließend einen Trockenofen sowie einen Walzprozess, das sogenannte Kalandrieren, erst dann wird sie längs per Laser in kleinere Bahnen geteilt. Für die kostengünstigere Anode sieht der Herstellprozess ähnlich aus, als Folie dient hier allerdings Kupfer. In den weichen Pouch-Zellen, die in vielen Automodellen, auch des Volkswagen-Konzerns, zum Einsatz kommen, werden Kathoden und Anoden schlicht aufeinandergelegt und gefaltet. Powerco schneidet hingegen in weiteren Schritten kleine Rechtecke aus und stapelt diese mit Automaten dutzendweise aufeinander. Nach einem Warmpressen, das genauso funktioniert, wie es der Name verspricht, halten die Schichten aufeinander und werden en bloc in das Aluminiumgehäuse der Zelle eingeführt. So ist Platz zu sparen, also Energiedichte zu gewinnen.
Fertig ist die Zelle damit noch lange nicht. Erst muss das Gehäuse verschweißt und durch ein kleines Loch im Deckel der Elektrolyt, eine ionenleitende Flüssigkeit, eingefüllt werden. Dann geht es ab ins Nachbargebäude, wo die Zelle in einer Art elektrischem Hochregallager künstlich gealtert und getestet wird, ein Prozess, der mehrere Wochen dauert. Wenn jetzt noch ein Fehler entdeckt wird, sind nicht nur viel Material und Energie verloren, sondern auch die wichtigste Statistik jeder Batteriefabrik ist verdorben: das Verhältnis der produzierten zu den für gut befundenen und ausgelieferten Zellen. Neun gute auf eine schlechte lautet das erste Ziel für Salzgitter, also weniger als zehn Prozent Abfall. Von chinesischen Anbietern ist immer wieder zu lesen, dass sie auf weniger als fünf Prozent schlechter Zellen kommen, doch zu überprüfen ist das nicht. Zwar kommen die ausgemusterten Zellen ins Recycling, doch die damit erzielten Erlöse sind gering.
Material, Maschinen und Wissen aus China
Auch wenn in Salzgitter und dem spanischen Schwesterwerk alles gut läuft: Unabhängig von China ist Volkswagen deshalb noch lange nicht. Auch weiterhin kommen die Vormaterialien – etwa das verarbeitete Lithium oder Folien, die zur Isolation zwischen Anode und Kathode benötigt werden – aus dem Reich der Mitte. Man baue parallel andere Beschaffungswege auf, argumentiert Blome. Aber das dauere. Um der Geschwindigkeit willen hatte er vor Jahren schon eine andere Entscheidung getroffen: Die Produktionsanlagen für alle kritischen Prozesse, also nahezu alle, stammen von chinesischen Maschinenbauern.
Deren Fachleute helfen nicht nur dabei, die Produktion in Salzgitter hochzufahren, sondern haben zuvor eine technisch weitgehend identische Fertigungslinie im chinesischen VW-Werk Tianjin aufgebaut. Und auch ein Teil des Wissens, mit dem die erste Batteriezellgeneration von Powerco entwickelt wurde, stammt aus chinesischen Köpfen. Im Jahr 2021 hatte der Volkswagen-Konzern dafür eine Minderheitsbeteiligung an dem Batteriezellproduzenten Gotion High-Tech erworben. Letzterer gilt, 20 Jahre nach seiner Gründung durch den Unternehmer Li Zhen, als sechstgrößter Batterielieferant der Welt.
Wettbewerbsfähig bis Ende 2027?
Zum Start werden in Salzgitter im besten Fall Akkuzellen entstehen, die technisch dem Angebot von Branchengranden wie CATL oder LG ebenbürtig sind. Ende des Jahres 2027 sollen die Zellen aus dem spanischen Werk dann auch zu den gleichen Kosten hergestellt werden, zumindest wenn man die Logistikkosten einrechnet. Salzgitter wird die Kostenparität nicht erreichen, so die Prognose von Blome. Zu hoch seien die Umlagen durch Entwicklung und andere Aufgaben, die im Leitwerk eines globalen Produktionsverbunds anfallen.
Doch der Ehrgeiz des Vorstandschefs reicht darüber hinaus. Spätestens 2030 soll Powerco die ersten Zellen liefern, die über den Stand der Technik hinausreichen. Natriumzellen? Festkörperakkus? Was dahintersteckt, muss Spekulation bleiben, Blome gibt keinerlei Details preis. „Am Ende werden wir eine Autobatterie haben, die mit den Akkus in Smartphones oder Laptops nichts mehr zu tun haben wird“, sagt er nur. Doch selbst wenn die Zellchemie sich gravierend ändert, verpackt wird sie in der gleichen Hülle. Die Einheitszelle, definiert durch die Größe des Alugehäuses, soll bleiben.
Vorerst heißt es für die Führungsmannschaft in Salzgitter aber weiterhin: Samstags, wenn andere ausschlafen oder Brötchen holen, trifft man sich für einige Stunden, schaut auf Folien, diskutiert miteinander, läuft durchs Werk. „Ké kŭ“ heißt eine solche Haltung auf Chinesisch, zu übersetzen in etwa mit „disziplinierte Leidensfähigkeit“.
