Energieversorgung spielt eine zentrale Rolle bei der Batterieproduktion
Die Batterie ist das wichtigste und teuerste Bauteil eines Elektroautos. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen steigt auch der Bedarf an Batterien. Für deren Produktion müssen Experten geeignete Standorte für große Batteriefabriken, sogenannte „Gigafactories“, finden. Um den Bedarf an Batterien lokal zu decken, sind allein in Europa mindestens 20 solcher Produktionsstätten bis 2030 notwendig. Der Aufbau dieser Fabriken ist mit hohen Investitionen verbunden. Daher ist die passende Standortwahl ein wichtiger Faktor für eine nachhaltige Produktion. Ein Team aus Forschern des Instituts für betriebswirtschaftliches Management der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster, des Helmholtz Instituts Münster und der Porsche Consulting GmbH haben ein neues Modell zur Standortanalyse von Batteriefabriken in der Europäischen Union entwickelt. Ihre Ergebnisse sind nun in der Fachzeitschrift „Journal of Industrial Ecology“ veröffentlicht.
Modelle berücksichtigen Kosten, Kompetenzen und Know-How für Standort-Bewertung
In ihrem Modell berücksichtigten die Forscher verschiedene Faktoren: Kosten, zum Beispiel Material- und Personalkosten, Kompetenzen und Know-how am Standort, etwa die Verfügbarkeit von qualifizierten Ingenieuren und Naturwissenschaftlern, und die Verfügbarkeit sauberer Energie, beispielsweise aus Photovoltaik oder Windkraft. Das Team identifizierte anhand einer vergleichenden Analyse dieser Faktoren mögliche Standorte für Batteriefabriken. „In der Wirtschaftschemie forschen wir seit einigen Jahren gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie zu Standortentscheidungen für Batteriefabriken. Unsere Forschung erweitert vorherige Modelle um den Faktor Energieversorgung. Dies ist eine wichtige Neuerung, da die Produktion von Batterien für Elektrofahrzeuge sehr energieintensiv ist. Aus welchen Quellen der Strom zur Herstellung von Batterien kommt, beeinflusst deshalb die Öko-Bilanz von Elektrofahrzeugen“, erklärt Erstautor Dr. Marius Chofor Asaba von der WWU und vom Helmholtz Institut Münster.
Nutzung sauberer Energie wichtig in der Produktion von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen
Die Nutzung sauberer Energie in der Produktion von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen ist von großer Bedeutung, da eine Gigafactory bei voller Auslastung einen jährlichen Strombedarf von schätzungsweise bis zu 1.000 Gigawattstunden hat. Das entspricht etwa zwei Dritteln des jährlichen Stromverbrauchs einer Stadt mit rund 300.000 Einwohnern. Für die Analyse nutzten die Wissenschaftler Daten aus unterschiedlichen Datenbanken, unter anderem von der International Energie Agentur (IEA). Die Untersuchung zeigt, dass Länder wie Frankreich, Litauen und Deutschland geeignete Standorte sind, wenn die Faktoren Kosten, Kompetenz/Know-how und saubere Energie gleich gewichtet werden. Allerdings ist kein EU-Land in allen drei Faktoren führend, sodass Batteriehersteller die einzelnen Faktoren gegeneinander abwägen müssen.
Litauen und Deutschland im Vergleich
Während Litauen beispielsweise mit niedrigen Produktionskosten punktet, führt Deutschland als starker Forschungs- und Wissenschaftsstandort für Batterietechnologien und einem moderaten Anteil sauberer Energien am Energiemix. In ihrer Studie untersuchten die Forscher daher auch Kombinationen an Faktoren und unterschiedlichen Gewichtungen. Wird die Verfügbarkeit von sauberer Energie am stärksten gewichtet, zeigt die Untersuchung, dass Schweden ein geeigneter Standort für neue Batteriefabriken ist, da es einen sehr hohen Anteil an sauberen Energieträgern am Energiemix hat. „Vor dem Hintergrund steigender Preise für fossile Energieträger wie Erdgas und der aktuellen Diskussion um Versorgungssicherheit nimmt eine nachhaltige Energieversorgung am Produktionsstandort eine noch stärkere Rolle in der Standortwahl ein. Unsere Analyse unterstützt Batteriehersteller bei der Standortwahl und kann der Politik als Grundlage dienen, die Ansiedlung von Batteriefabriken durch zielgerichtete Investitionen in nachhaltige Energieträger zu fördern“, fasst Juniorprofessor Dr. Stephan von Delft von der WWU die Ergebnisse zusammen.
Originalpublikation zur Standort-Wahl Batterie-Fabrik
Marius Chofor Asaba, Fabian Duffner, Florian Frieden, Jens Leker, Stephan von Delft (2022). Location choice for large-scale battery manufacturing plants: Exploring the role of clean energy, costs, and knowledge on location decisions in Europe. Journal of Industrial Ecology. DOI 10.1111/jiec.13292