Entwicklung von Batterien auf Holzbasis

Weltneuheit aus ligninbasiertem Hartkohlenstoff nordischer Wälder

Der Stockholmer Akkuhersteller Northvolt und der finnisch-schwedische Holz- und Papierverarbeiter Stora Enso wollen laut einer Pressemitteilung in einer Partnerschaft gemeinsam holzbasierte Batterien entwickeln. Mit einer Entwicklungsvereinbarung sollen nachhaltige Akkus mit Anoden entwickelt werden, die mit ligninbasiertem Hartkohlenstoff aus nordischem Waldholz hergestellt wird.

Waldnutzung – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft, für Solarify

Diese weltweit erste industriell gefertigte Batterie mit einer vollständig aus europäischen Rohstoffen hergestellten Anode soll sowohl den Kohlenstoff-Fußabdruck als auch die Kosten senken. Johanna Hagelberg, Executive Vice President für Biomaterialien bei Stora Enso. „Die gemeinsame Batterieentwicklung mit Northvolt ist ein weiterer Schritt auf unserem Weg, den schnell wachsenden Batteriemarkt mit erneuerbaren Anodenmaterialien aus Bäumen zu bedienen. Unser auf Lignin basierender Hartkohlenstoff, Lignode® von Stora Enso, wird die strategische europäische Versorgung mit Anodenrohstoffen sicherstellen und den Bedarf an nachhaltigen Batterien für Anwendungen von der Mobilität bis zur stationären Energiespeicherung decken“.

Beide Unternehmen bringen Schlüsselkomponenten, Kompetenz und Fachwissen in die Batteriepartnerschaft ein. Stora Enso wird sein ligninbasiertes Anodenmaterial Lignode zur Verfügung stellen, das aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern stammt, während Northvolt das Zelldesign, die Entwicklung des Produktionsprozesses und die Skalierung der Technologie vorantreiben wird.

Emma Nehrenheim, Chief Environmental Officer bei Northvolt: „Mit dieser Partnerschaft erschließen wir eine neue Quelle für nachhaltige Rohstoffe und erweitern die europäische Batterie-Wertschöpfungskette, während wir gleichzeitig eine kostengünstigere Batteriechemie entwickeln. Dies ist ein spannendes Beispiel dafür, wie unser Streben nach einer nachhaltigen Batterieindustrie Hand in Hand mit der Schaffung positiver Auswirkungen auf die Gesellschaft und die Kosten geht“.

Lauri Lehtonen, Head of Lignode Business bei Stora Enso: „Stora Enso kann aktive Anodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien liefern, die auf nachwachsendem Lignin aus Bäumen basieren. Die Verwendung von Lignin erhöht die Anzahl der geernteten Bäume nicht, sondern generiert einen zusätzlichen Mehrwert aus ihnen. Lignode® von Stora Enso bietet eine nachhaltige, kostengünstige, leistungsstarke und lokale Lieferkettenlösung für Anodenmaterialien in Europa“.

Lignin ist ein aus Pflanzen gewonnenes Polymer, das in den Zellwänden von Trockenlandpflanzen vorkommt. Bäume bestehen zu 20-30 % aus Lignin, das als natürliches und starkes Bindemittel wirkt. Es ist eine der größten erneuerbaren Kohlenstoffquellen überhaupt.

Die Pilotanlage von Stora Enso für biobasierte Kohlenstoffmaterialien steht am Produktionsstandort Sunila in Finnland, wo Lignin seit 2015 industriell hergestellt wird. Die jährliche Ligninproduktionskapazität beträgt 50.000 Tonnen, womit Stora Enso der größte Kraftligninhersteller der Welt ist. Der Konzern prüft außerdem im Rahmen einer Machbarkeitsstudie die erste industrielle Produktion von Lignode am Standort Sunila.

Stora Enso: Verbesserung der Nachhaltigkeit von Elektrofahrzeugen

Nachhaltigkeit wird für die Automobilindustrie in Europa zu einer Top-Priorität, da EV-Hersteller und Batteriehersteller sich stark auf die Reduktion der CO2-Emissionen konzentrieren. Mehr als die Hälfte des CO2-Fußabdrucks bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen stammt von der Batterie. Der Graphit in den Anoden ist der zweitgrößte Verursacher der CO2 -Emissionen der Batteriezellenkomponenten. Daher werden Batteriehersteller von Anodenmaterialien mit geringem Kohlenstoffausstoß profitieren. Lignin-basierte Anoden haben das Potenzial, dank des nachwachsenden Rohstoffs Holz eine neutrale oder gar negative CO2-Emissionslösung für Batteriehersteller zu sein.

Von Bäumen bis zu Batterien

Alle in Batterien verwendeten Rohstoffe stellen eine große Herausforderung für Europa dar und müssen derzeit importiert werden. Dies wirft Fragen aus wettbewerbs-, umwelt-, nachhaltigkeits- und geopolitischer Sicht auf. Eine der Schlüsselkomponenten in Batterien ist die Anode. Es wird geschätzt, dass im Jahr 2030 der durchschnittliche Anodenverbrauch pro Elektroauto 50-80 kg beträgt. Ohne eine wesentliche Änderung wird Europa weiterhin vollständig von der Versorgung mit Graphitkohlenstoff auf fossiler Basis aus Asien als Anodenmaterial abhängig sein. Kohlenstoff wird in den Anoden der Batterie benötigt, um die Lithium-Ionen während der Lade- und Entladephase aufzunehmen.

Nachhaltig gewonnener Rohstoff aus europäischen Wäldern

Bäume bestehen zu 20–30 % aus Lignin, das als Bindemittel fungiert und dem Holz seine Steifigkeit und Fäulnisbeständigkeit verleiht. Es ist eine der größten erneuerbaren Kohlenstoffquellen überhaupt. Als Nebenstrom in der Zellstoffproduktion wird Lignin traditionell zur Energiegewinnung verbrannt. Heute gewinnt Stora Enso in seiner Zellstofffabrik Sunila in Finnland Lignin, um es in Hartkohlenstoff für Batterien umzuwandeln. Die Bäume, die zur Gewinnung dieses Lignins verwendet werden, stammen aus zertifizierten Wäldern in Skandinavien und im Baltikum.

Die Fabrik Sunila in Finnland ist der größte Kraftligninproduzent der Welt. Seit 2015 wird hier Lignin gewonnen und 2021 nahm die Pilotanlage für Lignode am selben Werksstandort ihren Betrieb auf. Stora Enso führt derzeit eine Machbarkeitsstudie zur Bewertung des ersten Industriestandorts für die lokale Versorgung mit fossilfreiem Hartkohlenstoff in Europa durch. Um den schnell wachsenden Markt für Anodenmaterialien zu bedienen, erkundet Stora Enso strategische Partnerschaften, um die Skalierung und Kommerzialisierung von Lignode zu beschleunigen und die Reduktion der globalen Abhängigkeiten der europäischen Batterielieferkette voranzutreiben.

Über Northvolt

Northvolt ist ein europäischer Anbieter von nachhaltigen, hochwertigen Batteriezellen und -systemen. Das Unternehmen wurde 2016 gegründet, um den Übergang Europas in eine dekarbonisierte Zukunft zu ermöglichen, und hat rasche Fortschritte bei seiner Mission gemacht, die umweltfreundlichste Lithium-Ionen-Batterie der Welt mit einem minimalen CO2-Fußabdruck zu liefern, und ist auf über 3.000 Mitarbeiter aus über 100 verschiedenen Ländern angewachsen. Northvolt hat bis heute Verträge im Wert von mehr als 55 Milliarden Dollar mit wichtigen Kunden wie BMW, Fluence, Scania, Volkswagen, Volvo Cars und Polestar abgeschlossen, um seine Pläne zu unterstützen. Dazu gehört auch der Aufbau von Recyclingkapazitäten, die es ermöglichen, bis 2030 50 Prozent des gesamten Rohstoffbedarfs aus recycelten Batterien zu decken.

Über Stora Enso

Als Teil der globalen Bioökonomie ist Stora Enso ein führender Anbieter von erneuerbaren Produkten in den Bereichen Verpackung, Biomaterialien, Holzbau und Papier und einer der größten privaten Waldbesitzer der Welt. Wir glauben, dass alles, was heute aus fossilen Materialien hergestellt wird, morgen aus einem Baum hergestellt werden kann. Stora Enso beschäftigt rund 22.000 Mitarbeiter und erzielte im Jahr 2021 einen Umsatz von 10,2 Milliarden Euro. Die Aktien von Stora Enso sind an der Nasdaq Helsinki Oy (STEAV, STERV) und der Nasdaq Stockholm AB (STE A, STE R) notiert. Darüber hinaus werden die Aktien in den USA als ADRs (SEOAY) gehandelt.

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