OGRON Energiespeicher GmbH
Die OGRON Energiespeicher GmbH ist eine in Deutschland registrierte Gesellschaft mit historischen Wurzeln in den Niderlanden (OGRON BV) und Dänemark.
15 Jahre Erfahrung mit der Lithium-Technologie und der damit verbundene Aufbau eines ungewöhnlich breiten wissenschaftlichen Netzwerks erlauben es uns heute, eine von uns so genannte 2. Generation der Lithium-Batterie zu realisieren und mit weiteren Entwicklungsschritten die Technologie für Elektroantriebe und großvolumige Stromspeicher zu revolutionieren. Wir haben die erforderlichen Schlüsseltechnologien, um Lithium-Polymer-Batterien kostengünstig zu produzieren und als sichere Technologie für mobile oder großvolumige stationäre Speicher anzubieten.
Unsere genannte Erfahrung geht auf die Gründer der Gaia-Akkumulatorenwerke in Nordhausen zurück. Bent Hundrup, Dennis Wowern Nielsen und Franz-Wilhelm Winterberg gründeten nach 3-jähriger Vorlaufphase 1995/96 das Unternehmen, welches von Franz-Wilhelm Winterberg bis 2000 als Vorsitzenden der Geschäftsleitung geführt wurde. Im Jahr 2000 schieden die Gründer nach dem Einstieg eines Mehrheitsgesellschafters aus der Gesellschaft aus.
In den Jahren 1996 - 2000 waren wesentliche Entwicklungen und Erfindungen auf dem Gebiet der Lithium-Batterie zusammen mit einem hochmotivierten Team von Wissenschaftlern und Mitarbeitern gemacht worden, u.a. die Extrusionstechnologie, mit der wir aber nicht unsere schon damaligen Ziele erreichen konnten. Eine Vielzahl von Patentanmeldungen aus der damaligen Zeit beweist, welch hoher Entwicklungsstand bereits bis zum Jahr 2000 erreicht war.
Auch nach dem Ausscheiden aus der Gaia-Akkumulatoren GmbH arbeiteten die ehemaligen Gründer an der Herstellung leistungsfähiger Lithium-Polymer-Batterien. Schon mit der Wahl des Firmennamens "Gaia" (einem aus der griechischen Sagenwelt entliehenen Namen), hatte sie zum Ausdruck gebracht, dass ihnen der Respekt vor "der Mutter Erde" Ansporn ist, Technologien zum Erhalt unseres Planeten zu entwickeln.
Ein zusätzliches Motiv für die 3 Gründer war damals schon die Überzeugung, dass Elektroautos kommen müssen und kommen werden. Und, dass für diese Fahrzeuge neue Speichersysteme benötigt werden.
Die Ansiedlung des dänischen Unternehmens KEWET (Elektroauto) und eines weiteren Unternehmens, das den Opel Corsa als Elektrofahrzeug bauen wollte, konnten nicht realisiert werden, weil es keine ausreichend leistungsfähigen Batterien gab. Es war also klar: Die Batterien sind der Schlüssel für die umweltfreundliche individuelle Mobilität. Und noch ein Schlüsselerlebnis gab es für die Pioniere (allesamt Dänen, bzw. in Dänemark lebend): Beim Ausbau der Windenergie, der in Dänemark verstärkt schon in den 90er Jahren erfolgte, erwies es sich immer mehr als Nachteil, dass riesige Strommengen nicht marktgerecht (weil nicht zuverlässig kalkulierbar) zur Verfügung standen. Deshalb stand für die Gründer fest: Energiespeicher mussten entwickelt werden.
Schon 1999 wurde bei Gaia mit der erstmaligen Herstellung von großkapazitiven Lithium-Batterien (270V, 500 Ah) begonnen.
Heute ist die OGRON Energiespeicher GmbH in der Lage, im Bereich von 2-20 Megawatt Energiespeicher mit einer Lebenszeit von mindestens 20 Jahren herzustellen.
Heutiger Stand der OGRON-Technologie bei der Verwendung einer Lithium Titanat Anode, die für größere Energiespeicher auf Grund der Kostenentwicklung bei den Aktivmaterialien eingesetzt werden kann, da hier das Gewicht ohne Bedeutung ist. 192 Wh/kg kann durch Optimierung auf 200 Wh/kg erhöht werden. Gewicht einer 70 kWh-Batterie: 403 kg. In unserem Projekt ist der Ladespeicher mit diesen Materialien geplant, um auch die Anwendung dieses Kathodenmaterials zu demonstrieren.
Heutiger Stand beim Einsatz von Eisenphosphat und Silizium. 230 Wh/kg, kann durch Optimierung auf 250 Wh/kg erhöht werden. Geplant als 70 kWh Batterie für ein Elektrofahrzeug, z.B. VOLVO C30. Gewicht 230 kg.
Das LiMnPO4, Lithium Manganatphosphat, wird noch nicht kommerziell hergestellt, da der Markt reell noch nicht vorhanden ist. Wir haben eine Kleinstmenge in der TU Delft hergestellt und mit der Si Anode in einer Knopfzelle getestet. Es ist anzunehmen, dass chinesische Hersteller kurzfristig mit diesem Material auf den Markt kommen werden. Bei der Verwendung können mit unserer Technologie ohne Optimierung sofort 325 Wh/kg erreicht werden. Gewicht 220 kg.
Es ist unsere Überzeugung, dass das Lithiumnickelphosphat mit einer Spannung von 5,1 V das Material der Zukunft sein wird. Eine dementsprechende Zelle mit einer SI Anode hat eine Spannung von 4,7 V.
Oberhalb von 4,3 V reagiert das Lithium negativ mit den normalen Elektrolyten, so dass eine ungewollte Reaktion (z.B. Explosion) abläuft. Es sind aber seit vielen Jahren Elektrolyte bekannt, die diese Reaktionen verhindern. Wir haben 3 Elektrolyte zur Auswahl, die auch in Massen hergestellt werden können. Die Systemenergiedichte beträgt ohne Optimierung 656 Wh/kg und kann mit Optimierung auf fast 800 Wh/kg erhöht werden. Gewicht 90-120 kg.
Weltweit ist sich die Wissenschaft einig, dass für ein Vollelektroauto eine Batterie mit einer Systemenergiedichte von 200 Wh/kg notwendig ist. Diese Systemenergiedichte ist abhängig von der Spannung des Systems und den notwendigen Nebenstoffen, die das System benötigt, um die Ionen von + nach – zu bewegen. Diese Nebenstoffe sind aber im System inaktiv. Die besten Hersteller, wie Kokam haben es durch Tricks geschafft, den inaktiven Anteil auf ca. 58 % zu begrenzen. Dies aber ohne die sonstigen Probleme in Bezug auf Lebensdauer, Preis und Ladezeit, sowie der Sicherheit zu lösen. Unsere Darstellung liegt 350 V zu Grunde.
Die angegebenen Vergleiche basieren auf den heute zugänglichen Li Phosphaten, da diese von ihrer Struktur als Nano-Materialien die besten Voraussetzungen bieten. Heute steht aber lediglich das Eisenphosphat in genügender Menge zur Verfügung. Aber sowohl Nickelphospat als auch Manganphosphate werden kommen, sobald der Markt wirklich vorhanden ist, und es sich nicht mehr um unlautere Willensbekundungen handelt.
Man sieht aber, wir haben das diskutierte Ziel erreicht und können hier durch weitere ganz normale Optimierung auf den 3-fachen Zielwert kurzfristig kommen. Dies umso schneller, je mehr Lizenznehmer an der Optimierung mitarbeiten.
Wir waren die Ersten in der Lithium Batterie Welt, die große Zellen (30-200 Ah) entwickelt und hergestellt haben. Dies 1997 und mussten feststellen, dass man mit diesem relativ alten AEA Patent von 1980, auf dem die gesamte Technologie beruht, unsere Zielsetzung nicht erreichen konnten. Damals haben uns auch die heutigen Lithiumpäpste der Wissenschaft warnend auf diesen Umstand aufmerksam gemacht.
Auch wir haben dann bis 2001 versucht die Chemie / Physik zu ändern.
Seit 2002 haben wir dann an unserer jetzigen Technologie gearbeitet, die das Ziel heute erfüllt. In unserem System sind nur noch die Folien und die Einkapslungsmaterialien die inaktiven Nebenprodukte.
Die Automobilindustrie hat sich auf 350 V für PKW und 600-800 V für LKW geeinigt. Man hat aber in Erkenntnis, dass eine Ladezeit von unter 2-3 Stunden mit der heutigen Lithium Batterie Technologie nicht erreichbar ist, die Diskussion hierüber gestoppt und verweist auf die relativ kurze Tagesleistung der Mehrzahl der Autofahrer (Fahrt zur Arbeit und zurück). Bei dieser Betrachtung kommt man zu dem Ergebnis, dass eine Reichweite von 150 km ausreichend ist und, dass dann in der Nacht die Batterie aus dem Netz aufgeladen werden kann. Die führenden Wissenschaftler geben den heutigen Preis pro kWh mit zwischen € 300 und 400 an. Die Annahmen der Bundesregierung liegen zwischen € 400 und 800. Wahrscheinlich liegt diese Angabe im Interesse der Automobil- und der Stromindustrie, die aus unterschiedlichen Gründen auch die Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom im Auto vornehmen wollen und mit diesen Kosten auf die Forderung der Automobilindustrie hinweisen wollen, die lautet unter € 200. Leute fordern sogar unter € 100, um anzudeuten, dass es nicht möglich ist den Benzin-/Dieselmotor zu ersetzen.
Unsere Technologie erfüllt heute schon fast alle Forderungen. Das Gewicht, die Energiedichte, die Ladezeit, die Lebensdauer und der Preis (€220-380), je nach Material, sind die hervorragenden Daten dieser Technologie.
Da die chemischen Reaktionen einfacher verlaufen als in der traditionellen Technologie, können auch die Herstellungskosten der Phosphate durch weniger komplizierte Verfahren gesenkt werden. Damit könnte auch die Maximalforderung von unter € 100/kWh erreicht werden.
Wenn man die Technologien über den heutigen Preis pro kWh vergleichen will, dann muss man der Fairness wegen auch die Lebensdauer als Minimum mit einbeziehen. Dies bedeutet, dass die beste Batterie der AEA basierten Technologie eine Lebensdauer von 5.000 Zyklen eventuell hat.
Nach Jahren berechnet sind das ca. 5 Jahre. Unsere Technologie garantiert min. 10.000 Zyklen, also 10 Jahre. Nimmt man dann den Preis pro kWh in Höhe von € 300 als Mittelwert gegen € 800, dann sind das schon Welten von Vorteilen heute. Bei einer Lebensdauer eines Autos von 10 Jahren ist damit vorerst das Soll erfüllt.
Eine weitere Darstellung ist, dass Hybridfahrzeuge heute eine ideale Sache sei. Dass der Otto Normalverbraucher weltweit seine Mobilität durch das Auto ganz anders sieht, ist der Wissenschaft und auch der Autoindustrie egal: Die Wissenschaft will mit Versprechungen, dass man in den nächsten 10-15 Jahren die jetzige Technologie wesentlich verbessern kann, ihre im Augenblick enormen Einnahmequellen am sprudeln halten. Das, was gerade in Deutschland von den Wissenschaftlern geäußert wird, entspricht einem Propheten der seinen Märtyrern, die im Kampf für ihn gefallen sind, 99 schöne Jungfrauen verspricht, oder einem Losverkäufer/Bänker, der seinem Kunden verspricht, dass er in den nächsten 10 -15 Jahren 100% einen Lotto/Aktiengewinn haben wird.
