Batteriemodule: Steirischer Zulieferer reduziert Kosten dramatisch

Batteriemodule sind das Herz moderner Elektrofahrzeuge und stationärer Energiespeicher. Ihr Aufbau ist allerdings bislang ein Schwachpunkt: Bis heute lassen sich die Systeme weder reparieren noch recyceln. Auch beim Brandschutz gibt es offene Fragen. Eine neue Lösung kommt nun aus Österreich: Das Technologieunternehmen Resch hat ein innovatives Batteriesystem entwickelt, das ohne Klebstoffe und Schweißverbindungen auskommt. Mehrere Automobilhersteller prüfen aktuell eine Serienentwicklung auf Basis der heimischen Lösung.

ST. STEFAN/ÖSTERREICH. In China, Südkorea und Japan entsteht die technologische Infrastruktur der Zukunft: In den asiatischen „Gigafactorys“ werden nicht nur Batteriezellen entwickelt, sondern auch Module und komplette Speichersysteme gefertigt – für Elektrofahrzeuge, stationäre Speicher, Industrieanlagen und mobile Anwendungen.

Das Batteriedesign – also die Art, wie die Zellen angeordnet, verbunden und gekühlt werden – folgt einem Ziel: maximale Effizienz bei minimaler Varianz. Dafür werden die Zellen in Trägersysteme oder Gehäuse geklebt oder verschweißt – für stabile, aber starre Einheiten. Das Problem: Die unveränderlichen Batteriemodule lassen sich weder reparieren noch recyceln – weil sich einzelne defekte Zellen nicht entnehmen lassen. Genau hier setzt das österreichische Technologieunternehmen Resch an: Der Familienbetrieb im südoststeirischen St. Stefan im Rosental hat bereits 2023 die Entwicklung eines neuartigen Systems gestartet – es sei ein „revolutionärer Ansatz“, betont Gerald Resch, der das Unternehmen gemeinsam mit seiner Frau Andrea Resch leitet. 

Der markanteste Unterschied der Lösung gegenüber vorhandenen Herangehensweisen: die völlige Abkehr von Klebstoffen und Schweißverbindungen. „Stattdessen werden die einzelnen Zellen mechanisch gesteckt – defekte Zellen können dadurch gezielt getauscht werden, ohne das gesamte Modul zu ersetzen. Man muss es sich wie Lego vorstellen“, vereinfacht Resch. Das erleichtert auch das Recycling am Ende des Lebenszyklus der Batterien. Weiterer Vorteil: Das System ist mit allen gängigen Zelltypen kompatibel. 

Prüfung von Serienentwicklung

„Wir haben das Batteriemodul völlig neu gedacht. Auch aus dem Reiz heraus, eine marktfähige Lösung aus Europa an den Start zu bringen“, sagt der Geschäftsführer. Nicht nur technologisch ist das gelungen: Resch rechnet im Fall einer Serienentwicklung mit Kostenersparnissen von bis zu einem Drittel – im Vergleich zur Konkurrenz.

Eine Fülle an Kompetenzen der innovativen Österreicher – die F&E-Quote liegt bei 18 Prozent – macht das möglich: Am Hauptsitz in St. Stefan im Rosental werden im konkreten Fall Know-how für Konstruktion, Vorrichtungsbau, Produktion von Hochvolt- und E-Mobilitäts-Komponenten sowie Aufbauanalyse gebündelt.

„Wir können die gesamte Wertschöpfungskette abbilden. Genau dieses Zusammenspiel aus Konstruktion, Fertigung und realitätsnaher Validierung ist die Basis für das neue System“, so Resch. Inhouse werden darüber hinaus die mechanische Bearbeitung, Rührreibschweißen und die additive Fertigung abgebildet.

Das Interesse der internationalen Industrie hat sich das eigentümergeführte Unternehmen dadurch jedenfalls gesichert: Zurzeit prüfen mehrere mitteleuropäische Automobilisten eine Serienentwicklung der steirischen Innovation. „Wir befinden uns in vielversprechenden Gesprächen“, bestätigt Resch. Vor allem für Automotive-Neueinsteiger sei die Lösung besonders attraktiv, lässt er durchblicken. Aber auch in anderen Branchen sei eine Anwendung möglich, unterstreicht Resch: „Überall, wo eine E-Batterie im Spiel ist – also von Flugzeugen über Schiffe bis hin zu Batteriespeichern – kann unser Verfahren angewendet werden.“

Integriertes Sicherheitssystem

Abgebildet könnten jedenfalls nicht nur Klein-, sondern auch Großserien werden: „Das gesamte System ist von Grund auf so konstruiert, dass es sich vollautomatisiert fertigen lässt“, hebt der Chef des 2000 gegründeten Betriebs hervor. Das liegt auch an der denkbar einfachen Konstruktion: Der Aufbau beginnt mit einer Startplatte, in die alle gängigen Zelltypen eingespannt werden können. Der darauf folgende modulare Träger erlaubt variable Längen – je nach Zellanzahl bzw. Leistung.

Den Abschluss bildet eine Endplatte mit integrierter Kühlung. Ein weiterer Kernbaustein ist das Sicherheitskonzept gegen „Thermal Propagation“ – also das Übergreifen eines Zellbrands auf benachbarte Zellen.

„Wenn eine Zelle überhitzt und Feuer fängt, kann sie benachbarte Zellen mitreißen – wie bei einer Kettenreaktion. Unser System verhindert das: mit einem Klappmechanismus, der Gase und Partikel kontrolliert nach unten ableitet – und mit einer Trennbarriere, die Hitze isoliert“, erklärt der Geschäftsführer.