In Europa wurden zuletzt einige Produktionslinien zur Batteriezell-Fertigung von großen asiatischen Anbietern erstellt, die eine schlüsselfertige Lösung „aus einer Hand“ bieten. Doch nicht immer passen die hiesigen Ansprüche auf Grund anderer Richtlinien, Gesetze und Vorgehensweise mit den Angeboten zusammen, die sich auf den Heimatmärkten bewährt haben. Dann muss aufwändig nachgearbeitet werden. EDAG Production Solutions unterstützt bei einem solchen Ramp-up mit der Kombination aus Branchen-Know-how im Batteriezell-Segment und Erfahrung bei der Anlagenoptimierung.
Es gibt gute Gründe, eine Batteriezell-Fertigung bei einem asiatischen Turn-Key-Anbieter einzukaufen. Dieser hat die entsprechenden Erfahrungen und kann auf bewährte Technik zurückgreifen. So hat beispielsweise ein bekanntes chinesisches Unternehmen bereits zahlreiche Anlagen in China aufgebaut und kann vergleichbare Produktionsanlagen auch hierzulande erstellen. Die Erfahrung zeigt, dass die wesentlichen Anforderungen erfüllt werden.
In Europa gibt es schlicht keine Anbieter vergleichbarer Größe, die alles aus einer Hand bieten könnten. Alternativen lassen sich allenfalls über einen Integratoransatz darstellen, bei dem ein gut geführtes Konsortium die Technik für verschiedene Produktionsschritte aus unterschiedlichen Händen liefert. Diese miteinander zu verknüpfen kostet Zeit und Aufwand, denn bislang sind dies meist sehr individuelle Lösungen, für die es wenig Erfahrungswissen gibt. Das wirkt sich negativ auf die Wettbewerbsfähigkeit aus: Die Investitionskosten (CAPEX) werden in jedem Fall höher sein als bei einer schlüsselfertigen Lösung.
Die Kehrseite der Medaille
Doch die Turnkey-Lösung hat nicht nur Vorteile. So fehlt es chinesischen Anbietern beispielsweise oft an Erfahrung bei Fragen rund um die CE-Konformität und weiteren regulatorischen Anforderungen im EU-Raum, da sich diese auf dem Heimatmarkt nicht bzw. anders stellen. Zu nennen sind hier beispielsweise Fragen des Arbeitsschutzes, der Verarbeitung gefährlicher Substanzen sowie der damit verbundenen Emissionen und Betriebsrisiken (Containment), Reststoff-Behandlung und -Entsorgung zu beachten, ebenso produktspezifische gesetzliche Regelungen, wie Recyclingquoten, CO2-Fußabdruck und etliches mehr. Auch ist der Digitalisierungsgrad einer solchen schlüsselfertigen Lösung nicht immer auf dem Niveau, das sich die europäischen Kunden wünschen.
Deutliche Unterschiede zeigen sich zudem spätestens bei der Inbetriebnahme. So zeigen die Klone chinesischer Anlagen nicht selten Durchsatzprobleme, so dass der Ausstoß weniger Stückzahlen umfasst als erwartet. Zudem müssen Kunden zum Teil sehr hohe Anfangs-Ausschussquoten der gefertigten Zellen verkraften. Auf dem Heimatmarkt ist das kaum ein Problem, weil sowohl Energie als auch die benötigten Rohstoffe wie Chemikalien und Metalle günstig bezogen werden. Hierzulande müssen jedoch engere Grenzen gezogen werden, um wirtschaftlich produzieren zu können. Häufig müssen die Anlagen deshalb aufwändig optimiert werden. Dazu braucht es Kompetenzen, die der ursprüngliche Anbieter nicht bieten kann.
Erfahrene Ramp-Up-Spezialisten benötigt
Fertigungsplanung und -optimierung gehört zu den zentralen Tätigkeiten der EDAG Production Solutions (EDAG PS), die ein 360°-Produktions-Engineering anbietet. Darüber hinaus ist die EDAG Group in verschiedenen Gremien und Konsortien der Batteriezell-Fertigung engagiert, so dass sie auch auf Branchen-Know-how in diesem Bereich zurückgreifen kann. Diese kombinierten Kompetenzen haben den Engineering-Spezialisten bereits einige Aufträge eingebracht, um die Batteriezell-Produktion in Europa „zum Laufen zu bringen“.
Ein Projekt in Nordeuropa zeigt exemplarisch das Dilemma, das europäische Auftraggeber mit asiatischen Anbietern erleben. So wurde eine schlüsselfertige Anlage erstellt, die auch funktioniert – zumindest im Prinzip. Die Produktionsgeschwindigkeit ist jedoch weit von den erwarteten Werten entfernt und der Anteil der i.O.-(„in Ordnung“) mangelhaft. Wenn aber das teuer eingekaufte Lithium zum größten Teil in Zellen landet, die als Ausschuss aussortiert werden müssen, kommt zu wenig Geld in die Kasse. So wie die Anlage derzeit läuft, kann sie nicht rentabel betrieben werden.
Nacharbeiten …
Inzwischen sind viele EDAG-Mitarbeitende vor Ort, die sich darum kümmern, diese Batteriezell-Fertigung in einen akzeptablen Zustand zu bringen. Zentrale Aufgabe ist es, an den verschiedenen Maschinen Fehler aufzunehmen und Abläufe zu überprüfen. Im nächsten Schritt werden dann gemeinsam mit den Betreibenden Maßnahmen definiert, um gefundene Fehler abzustellen. EDAG begleitet dann die Umsetzung der Maßnahmen durch den Anlagenbauer. Ziel ist es, die Ausschussquote auf ein effizientes Niveau zu reduzieren und daneben auch die Abläufe in der Anlage soweit zu optimieren, dass die gewünschten Ausstoßzahlen erreicht werden.
In einem anderen Fall mussten zu diesem Zweck grundsätzliche Änderungen an der Infrastruktur der Anlage getroffen werden. Denn es zeigte sich, dass die verbaute Steuerungstechnik der finalen Aufgabe schlicht nicht gewachsen war. Hier zeigt sich das Dilemma der schnellen technischen Entwicklung in diesem Bereich, die zu erheblichen Veränderungen zwischen Planung und Fertigstellung führte. Das hatte gravierende Folgen: Weil der Hersteller der Steuerungen keine geeigneten Produkte mit der nötigen Leistungsfähigkeit im Programm hat, musste die Technik auf einen anderen Anbieter umgeswitcht werden. Dies verursachte zusätzlichen Planungsaufwand, so dass neben höheren Kosten auch der Zeitfaktor ins Gewicht fiel. 
… oder Vorausplanen
Diese umfangreichen Erfahrungen im Ramp-up nutzt EDAG PS nicht nur, um betroffenen Anlagenbetreibern beim Nacharbeiten an einer bereits erstellten Anlage zu unterstützen. Die Spezialisten stehen auch zur Verfügung, um asiatischen Anbietern schon in der Planungsphase bei der Optimierung zu unterstützen.
Denn sind hierzulande Energie und Rohstoffe teurer als etwa in China. Das schlägt sich in einer anderen Bewertung von CAPEX und OPEX nieder. So werden hierzulande höhere Investitionskosten eher akzeptiert, wenn auf der anderen Seite die Betriebskosten niedriger ausfallen, insbesondere durch niedrigere Ausfall- und Ausschussquoten. Dadurch werden die höheren Einstandskosten über die Laufzeit mehr als kompensiert.
Darüber hinaus bieten die Fertigungsspezialisten des deutschen Engineering-Unternehmens Hilfe bei der Anpassung des asiatischen Anlagendesigns an europäische Anforderungen. Von der CE-Kennzeichnung über Fragen des Arbeitsschutzes, der Verarbeitung gefährlicher Substanzen sowie der damit verbundenen Emissionen und Betriebsrisiken (Containment), Reststoff-Behandlung und -Entsorgung sind zahlreiche EU-spezifische regulatorische Anforderungen zu beachten.
Haben Sie Fragen zur Optimierung Ihrer Anlage – sei es vor oder nach der Erstellung? Dr. Anselm Lorenzoni, Cell Production Expert bei der EDAG Production Solutions, steht Ihnen gerne Rede und Antwort. Oder laden Sie gleich hier unser Whitepaper „Auf dem Weg zu einer europäischen Batteriezell-Produktion“ herunter, das die Herausforderungen beim Aufbau einer eigenen Produktion beschreibt und aufzeigt, wie EDAG Sie dabei unterstützen kann. 
