Im Chemiepark Bitterfeld-Wolfen wird ein bahnbrechendes Material für Hochleistungsbatterien produziert. Das Unternehmen Skeleton Materials investiert über 42 Millionen Euro in den Bau einer innovativen Fabrik zur Herstellung von „Curved Graphene“. Dieses neuartige Kohlenstoffmaterial zeichnet sich durch seine überlegene Leistung und Umweltfreundlichkeit im Vergleich zu herkömmlichem Graphit aus, welches derzeit in der Lithium-Ionen-Batterieproduktion dominierend ist, jedoch weitgehend aus China importiert wird. “Curved Graphene” kann nicht nur schneller aufgeladen werden, sondern wird auch für Superkondensatoren verwendet, die in verschiedenen Bereichen wie der Automobilindustrie, der Energieversorgung und Satellitentechnologie entscheidend sein können.
Die industrielle Fertigung dieses Materials stellt eine weltweit einmalige Entwicklung dar. Das Land Sachsen-Anhalt unterstützt das Projekt mit über 18 Millionen Euro, was die regionale Bedeutung unterstreicht. Energieminister Armin Willingmann (SPD) hebt die Bedeutung technologischer Führerschaft für die Wettbewerbsfähigkeit hervor und betont, dass Innovationskraft entscheidend für die Zukunft der nachhaltigen Energiewirtschaft ist.
Relevanz von Curved Graphene
Der Markt für Materialien in der Batterieindustrie wächst rasant und hat das Potenzial, milliardenschwer zu werden. Insbesondere die Suche nach Ersatzmaterialien für kritische Rohstoffe und seltene Erden gewinnt an Bedeutung. Die Automobilhersteller sehen sich nicht nur mit Risiken in den Lieferketten konfrontiert, sondern auch mit steigenden Preisen für essentielle Materialien. Über 90% dieser Rohstoffe, darunter Lithium und Kobalt, stammen aus Asien, wobei China den größten Teil kontrolliert. Dies birgt Risiken für die heimische Industrie, insbesondere in Bereichen wie Verteidigung und Luftfahrt.
Die EU hat auf diese Abhängigkeit mit dem Net Zero Industry Act (NZIA) und dem Critical Raw Materials Act (CRMA) reagiert. Diese Regelungen sollen den regulatorischen Rahmen für eine nachhaltige und unabhängige Versorgung mit Rohstoffen stärken. Laut dem Europäischen Klimagesetz soll Europa bis 2050 klimaneutral werden. In diesem Kontext bietet „Curved Graphene“ eine vielversprechende Lösung. Es ist ein synthetisches, carbide-basiertes Kohlenstoffmaterial, dessen Herstellung unabhängig von kritischen Rohstoffen erfolgt und damit eine geringere Umweltbelastung aufweist.
Nachhaltige Zukunft und Herausforderungen
Die Herstellung von Curved Graphene erfolgt durch ein Verfahren, das Siliziumcarbid und Chlor bei hohen Temperaturen nutzt. Dies führt zu einem hochreinen Nebenprodukt, Siliziumtetrachlorid. Zudem hat Curved Graphene eine verbesserte spezifische Oberfläche und elektrische Leitfähigkeit, was bedeutet, dass die Leistung von Superkondensatoren maximiert wird. Diese Superkondensatoren bieten eine höhere Energiedichte von bis zu 72% und sind darauf ausgelegt, extreme Bedingungen zu überstehen.
Die kommenden Jahre stellen Europa vor große Herausforderungen. Der Ausbau erneuerbarer Energien ist zwar schnell, doch Tempo, Fachkräfte und Rohstoffe sind potenziell Mangelware. Die EU sieht sich gezwungen, eine Rohstoffwende herbeizuführen, um Umwelt und Klima zu entlasten. Es wird erwartet, dass die Nachfrage nach kritischen Rohstoffen, insbesondere für die Batterieproduktion, bis 2030 erheblich ansteigt. Schätzungen zufolge wird der Batterie-Sektor 2030 etwa 90% der globalen Lithiumnachfrage ausmachen.
Um diese Anforderungen zu erfüllen, sollen innerhalb der EU auch Recyclingmaßnahmen intensiviert und der heimische Rohstoffsektor gestärkt werden. In Zukunft wird eine Lieferabhängigkeit von nicht-europäischen Rohstoffen zur Gefährdung kritischer Industrien werden, wenn nicht rechtzeitig gegengesteuert wird. Die Installation von Superkondensatorsystemen in Stromnetzen könnte jedoch die Integration erneuerbarer Energien fördern und das Risiko von Stromausfällen minimieren.
Die Entwicklungen im Chemiepark Bitterfeld-Wolfen zeigen deutlich, wie technologische Innovationen wie Curved Graphene die Basis für eine nachhaltige Zukunft in der Energieversorgung legen können, während gleichzeitig der Druck auf die globale Rohstoffversorgung abnimmt.
Für detaillierte Informationen zu dieser Materie verweisen wir auf MDR, Skeleton Technologies und Energiezukunft.
