Ultrakondensatoren
31.05.2017

"Die Herstellung in Deutschland ist für uns am wirtschaftlichsten"

Foto: Skeleton Technologies
Die Gründer: Taavi Madiberk (rechts) und Oliver Ahlberg

Taavi Madiberk, CEO des estnischen Start-ups Skeleton Technologies, erklärt, warum in Zukunft kein Weg an Ultrakondensatoren vorbeiführt und weshalb sich eine Produktion in Deutschland lohnen kann.

bizz energy: Anders als die Konkurrenz verwenden Sie für Ihre Ultrakondensatoren nanoporösen Kohlenstoff, auch „Curved Graphene“ genannt. Wie sind Sie auf das Material Graphen gestoßen?

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Taavi Madiberk: Mein Vater hat bereits als Wissenschaftler an der University of Technology in Tallinn an hochentwickelten Kohlenstoffverbindungen und Energiespeichern geforscht. Ich habe früh gesehen, dass die Wissenschaftler mit Graphen zwar ein gutes Trägermaterial entwickelt haben, dass man sich aber als erfolgreiche Materialtechnologie-Firma auf einen einzelnen Anwendungsfall fokussieren muss. Das Spektrum reicht von Speicherchips bis Batterielösungen. Ultrakondensatoren oder Ultracaps, wie sich unser Produkt nennt, hatten das größte kommerzielle Potenzial.

An Graphen wird bereits seit den 1960er-Jahren geforscht, 2008 wurde der Physik-Nobelpreis für die Erforschung des „Wundermaterials“ vergeben. Warum dauert der Durchbruch der Technologie in den Markt so lange?

Die Erforschung neuer Materialien ist eben sehr zeitintensiv. Hinzu kommen die hohen Kosten: Man muss einen bestimmten Preispunkt erreichen, ab dem die Skalierung wirtschaftlich ist. Wenn man aber überlegt, dass wir die Firma 2009 gegründet haben und jetzt in der Kommerzialisierungsphase sind, haben wir nach industriellen Maßstäben eine schnelle Entwicklung hingelegt.

Bei der Energiedichte schneiden Ultrakondensatoren gegenüber Lithium-Ionen-Batterien immer noch schlechter ab. Was haben Sie vor?

Wir haben uns vor zwei Jahren das Ziel gesetzt, die Energiedichte bis 2018 zu verdoppeln.

Werden Sie das schaffen? 

Wir liegen gut im Plan. Mit unseren frühen Prototypen haben wir die Machbarkeit bereits bewiesen. Jetzt geht es darum, die Technologie auf kommerziellem Level zu skalieren und gleichzeitig Prozess- und Materialkosten zu senken. 

Wann kommt der Durchbruch in den Massenmarkt?

Unsere Produkte der ersten Generation sind schon in Lastwagen, Bussen und industriellen Anlagen verbaut. In Großbritannien kooperieren wir bereits mit großen Retailern wie der Kette Sainsbury’s. Besonders vielversprechend ist der Automobilsektor. Die meisten Analysten prognostizieren, dass 25 bis 30 Prozent aller neuen Fahrzeuge bis 2025 ein Hybrid-Antriebssystem haben werden; also einen konventionellen Verbrennungsmotor und einen Batteriespeicher. Wir gehen davon aus, dass Ultrakondensatoren diesen Markt dominieren und wir in den frühen 2020er Jahren Millionen von Autos mit unserer Technologie auf den Straßen haben werden.

Wohin geht die Entwicklung bei Antrieben längerfristig, also etwa in zehn Jahren?

Bei Autos, Bussen und Lastwagen wird bis dahin der dominierende Antrieb nicht allein die Lithium-Ionen-Batterie sein, sondern zusätzlich ein Ultrakondensator.

Sind Ultrakondensatoren also keine Konkurrenz für die Batterie?

Nein, die beiden Technologien können sich ergänzen: Batterien eignen sich sehr gut, wenn man eine hohe Energiedichte über einen langen Zeitraum benötigt. Ultrakondensatoren wiederum unterstützen Batterien als kurzfristiger Energiespeicher zur Beschleunigung oder Rückgewinnung. Der große Vorteil: Man kann die Batteriedauer so um 50 Prozent verlängern. Generell speichert ein Ultrakondensator innerhalb eines Lebenszyklus 22 Mal so viel Energie wie eine Batterie gleicher Größe. Außerdem lassen sich Ultrakondensatoren innerhalb von zwei bis drei Sekunden aufladen. Und man kann durch die Verbindung mit einem Rekuperationssystem bis zu 30 Prozent Sprit und CO2-Emissionen einsparen.

Wie schnell zahlt es sich aus, einen Ultrakondensator ins Fahrzeug einzubauen?

Der Return on Investment liegt bei Lastwagen bei weniger als drei Jahren. Besonders großes Potenzial sehen wir für Zusteller in den Innenstädten, aber auch für den Schwerlast- und Fernverkehr. Schließlich hat die EU-Kommission hat für die kommenden Jahre strengere CO2-Einsparziele vorgegeben. Mit unserer Technologie lassen sich die Vorgaben erreichen. Hinzu kommt die Kostenersparnis durch die deutlich längere Lebensdauer der Batterien.
Übrigens, was kaum bekannt ist: Momentan sind bereits vier Millionen E-Autos mit Ultrakondensatoren auf der Straße, zum Beispiel von Citroen oder Mazda. GM nutzt die Technologie zur Spannungsstabilisierung und für Start-Stopp-Systeme.

Nutzen diese Hersteller Ihre Produkte? 

Noch nicht, aber wir arbeiten dran. 

Sind Sie schon in Gesprächen mit deutschen Autobauern?

Ja, unsere wichtigsten Kunden sitzen in Deutschland, das wir als unseren Kernmarkt sehen. Das ist auch einer der Hauptgründe, warum wir unsere Fabrik in Sachsen angesiedelt haben. Wir verzeichnen insbesondere eine große Nachfrage von deutschen Herstellern nach 48-Volt-Systemen.

Können Sie Namen nennen?

Leider nicht, aber man findet in Deutschland viele unserer Produkte in Pilotphasen.

Was hat Sie am Produktionsstandort Sachsen überzeugt – neben Förderung durch Bund und Land?

Die strategische Entscheidung für Deutschland haben wir bereits 2012 getroffen. Zum einen wegen der starken Autoindustrie, zum anderen wegen der guten Infrastruktur und der gut ausgebildeten Arbeitskräfte. Im sächsischen Großröhrsdorf konnten wir zudem das frühere Schüco-Solarwerk übernehmen, mit der entsprechenden Infrastruktur nach höchsten Industriestandards. Das hat perfekt gepasst. Wir werden dort 50 Leute bis 2019 einstellen.

Viele deutsche Autobauer schrecken vor einer Batteriezellfertigung hierzulande zurück. Sie nicht – warum?

Nun, die Situation ändert sich gerade, Daimler eröffnet in Sachsen eine neue Batteriefabrik. Zudem ist das Schlüsselkriterium in der Ultrakondensator-Industrie der Anteil der Arbeitskosten an den Kosten der verkauften Güter. Er liegt bei etwas über fünf Prozent. Bei der Produktion in Südostasien würden wir also ein paar Prozent sparen. Rechnet man aber Logistikkosten und lange Lieferzeiten hinzu und bedenkt, dass die Materialkosten einen Großteil ausmachen, ist die Herstellung in Deutschland – zumindest für uns – am wirtschaftlichsten. Hier haben wir einen hohen Grad an Automatisierung, hohe Qualität und eine gute Logistikkette, insbesondere zur Belieferung deutscher Kunden.

Eignen sich Ihre Ultracaps auch als Stromspeicher für Solar-Anlagen?

Ja, sie sind eine der Schlüsseltechnologien, um Leistungsspitzen und kurzfristige Erzeugungsschwankungen auszugleichen – in Kombination mit Batterien. Wenn zum Beispiel eine Wolke über die Anlage zieht, verringert sich der Energie-Output augenblicklich. Solche Qualitätsschwankungen bereiten den Betreibern einiges Kopfzerbrechen. In Südostasien, Afrika und einigen abgelegenen Gegenden in Europas mit vielen Microgrids werden Ultrakondensatoren bereits häufig eingesetzt, um die Spannung zu stabilisieren.

US-Autobauer Tesla forscht ebenfalls an Ultrakondensatoren, CEO Elon Musk sieht darin die Zukunft der Elektromobilität. Ist er Verbündeter oder Konkurrent?

Wir sehen Tesla, aber auch deutsche Autohersteller, die in die Batteriefertigung einsteigen, als unsere Verbündeten, um die Technologie voranzutreiben. Schließlich liegt der Schlüssel zum Erfolg in der Kombination von Lithium-Ionen-Batterien und Ultrakondensatoren.

 

Zum Unternehmen:

Das estnische Start-up Skeleton Technologies gilt als Marktführer im Bereich Ultrakondensatoren. Wegen ihrer hohen Effizienz, schnellen Aufladbarkeit und geringen Größe eignen sich diese nicht nur für den Einsatz in Elektroautos, sondern beispielsweise auch in Satelliten. Von Investoren hat Skeleton bisher 41,7 Millionen Euro für Entwicklung und Produktion eingeworben. Im März eröffnete das Unternehmen eine Fertigung in Deutschland.

Auf der Batterie- und Energiespeichermesse EES, die parallel zur Intersolar in München stattfindet, präsentiert Skeleton Technologies ein neues Energiespeichersystem. SkelGrid basiert auf Ultrakondensatoren und schützt vor Störungen bei der Energieversorgung oder Stromqualitätsproblemen wie Spannungsabfall oder -flackern, zum Beispiel in Rechenzentren oder Produktionslinien.

Interview: Jutta Maier
Keywords:
Ultrakondensatoren | Lithium-Ionen-Batterien | Elektromobilität | Photovoltaik | Skeleton Technologies
Ressorts:
Technology | Markets

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