Die folgende grundlegende Weiterentwicklung war eine röhrenförmige Zelle (gemeinsam mit Fraunhofer entwickelt), die aus keramischer Sicht schon deutlich einfacher war (Zellgeneration 2).
Neue Generation stationärer Festelektrolyt-Batterien
CeraSalt ist weltweit das einzige Unternehmen, das für die Zellchemie von Natrium-Metallchlorid-Festelektrolyt-Batterien (SMC), genauer gesagt Natrium-Nickel-Eisenchlorid (NaNiFeCl), einen fabrikreifen industriellen Umsetzungsstandard (unternehmenseigene fortschrittlichste Zellgeneration 4) anbietet und solche Zellen selbst herstellt.
CeraSalt – Überblick
SMC-Batterien sind anderen Batterietechnologien deutlich überlegen. Daher gibt es zahlreiche Marktsegmente und damit Firmen, die großes Interesse an einer Zusammenarbeit mit CeraSalt haben. Zu den aktuellen Gesprächspartnern (künftige Kunden, Technologiepartner, Vertriebspartner) gehören z. B. eines der zehn größten Bauunternehmen der Welt sowie globale Marktführer im Offshore-Bau, im explosionsgeschützten Anlagenbau und bei Ausrüstungen für Gasverdichterstationen.
In all diesen Anwendungen werden bis heute auch die „alten Hasen“ der Energiespeicher genutzt, Blei-Säure-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien oder Dieselgeneratoren, mit allen ihren Nachteilen. Ihnen gemeinsam ist, dass Lithium-Ionen-Batterien wegen der geforderten Sicherheit und der Umgebungsbedingungen dort nicht eingesetzt werden können.
Mittels der Vorarbeiten der letzten Jahre ist CeraSalt nun in der Lage, mit unseren Kunden konkrete Anwendungslösungen erarbeiten zu können, und erwartet in den nächsten Jahren ein interessantes Wachstum.
CeraSalt ist eine Tochtergesellschaft der Alumina Systems GmbH in Redwitz (Bayern). Alumina Systems ist Spezialist für technische Keramik mit dem Schwerpunkt auf hoch beanspruchte Keramik-Metall-Verbundkomponenten für ein großes Bündel an Hightech-Anwendungen. Auf diesem Kern-Know-how aufbauend, betreibt Alumina seit 2016 ein Batterieprojekt mit zwei Zielsetzungen:
1. Optimierung des historischen keramischen Designs der SMC-Batteriezelle (Zellgeneration 4) und
2. Entwicklung und Aufbau einer industriellen Serienproduktion für SMC-Batterien.
Wie vielleicht einige von Ihnen wissen, hat die EU vor circa acht Jahren im Rahmen zweier IPCEI-Programme (Wichtiges Vorhaben von gemeinsamem europäischem Interesse) Förderprogramme zum Aufbau einer europäischen Batterieproduktion gestartet. Angetrieben von den Automobilherstellern war das Ziel, in ganz Europa Batteriefabriken zu errichten und Europa in dieser strategisch wichtigen Schlüsselindustrie unabhängiger zu machen („Europäische Batterieallianz“). Die Automobilhersteller arbeiten auf der Basis der Lithium-Ionen-Technologie.
Dies bot Alumina Systems die Möglichkeit an einem solchen Programm teilzunehmen obwohl das Unternehmen gleichzeitig der einzige Hersteller von Batterien für stationäre Energiespeichersysteme mit einer völlig anderen Zelltechnologie (SMC) ist. Und es war eine von nur wenigen Firmen die an diesem Programm teilnehmen die neben der Planung eines modularen Zusammenbaus auch vorhaben ihre eigenen Zellen in Deutschland zu produzieren.Genau diese ganzheitliche Herangehensweise macht es zu einem Programm das es wert ist von der EU finanziert zu werden.
Das Projekt wurde mit einem Gesamtbudget von 8,7 Millionen Euro ausgestattet, welches von der Bundesregierung und der Landesregierung Bayerns bereitgestellt wurde. Als unabhängiges Unternehmen wird das Projekt unter dem Markennamen „CeraSalt“ umgesetzt.
Was haben wir in den vergangenen 5 Jahren getan?
Die SMC-Zellchemie hat sich nun seit mehr als 30 Jahren sehr erfolgreich bewährt und stellt damit eine bewährte Technologie dar. Das alte keramische Zelldesign (Kleeblatt-Design) war jedoch viel zu kompliziert, um eine wirtschaftliche industrielle Großserienproduktion zu ermöglichen. Daher bezeichnen wir dieses Design als Zellgeneration 1.
Aufbauend auf der Entwicklung eines Partnerunternehmens haben wir ein grundsätzlich innovativeres Zelldesign mit vertauschten Anode und Kathode bei gleicher Zellchemie ausgearbeitet, was einige produktionsbedingte Vorteile mit sich bringt. Wir nennen es Zellgeneration 4 (Zellgeneration 3 war die Natrium-Schwefel-Batterie mit der gleichen Anoden-/Kathodenanordnung wie bei CeraSalt).
Wie bei Zellgeneration 2 wurde der entsprechende Prototyp zunächst von Hand gefertigt (Produktion im Fertigungsmaßstab).
Die zweite zentrale Aufgabe bestand darin, den mehrstufigen Herstellungsprozeß so aufzubauen, daß Zellen effizient und im großen industriellen Maßstab hergestellt werden können. Dieser Herstellungsprozeß umfaßt die gesamte Keramikproduktion, die Herstellung der Kathoden- und Anodenmaterialien, die Zellbefüllung und die hermetische Versiegelung.
Alle Prozessabläufe, Apparate und Fertigungsmethoden mussten neu konzipiert werden. Obwohl Alumina Systems ein alter Hase in der Keramik ist, hat dieses Projekt fünf Jahre gedauert, was die Komplexität zeigt. Aus diesem Grund hat die EU auch das Projekt im Rahmen des IPCEI unterstützt, das ist klar. Aus technologischer Sicht sind jetzt alle Themen durch.
Was muss noch getan werden?
Der zentrale Fertigungsschritt, das Pressen der Keramikzelle, erfolgt bereits jetzt auf großindustriellem (finalem) Niveau in einer sogenannten Dry-Bag-Presse mit roboterunterstützter Entnahme. Auch die Herstellung des Kathodenmaterials geschieht bereits im Rahmen eines vorgesehenen industriellen Fertigungsprozesses.
Die übrigen Schritte erfolgen noch derzeit in teilautomatisierten Prozessen. Die Planung und Spezifikation der noch zu vollautomatisierenden Schritte ist aber abgeschlossen. Wir wollen jetzt die Geräte beschaffen und suchen dazu weiteres Kapital.
0,1 GWh
(= 300.000 Zellen)
1 GWh
Fabrik
10
parallele 0,1-GWh-Linien
Mit der Gerätebeschaffung wird die Fabrik dann auf 0,1 GWh (= 300.000 Zellen) hochgefahren. Das Besondere an diesem Industrie-Konzept ist, dass die 0,1-GWh-Fabrik den industriellen Referenzmaßstab darstellt. Für die nächste 1-GWh-Fabrik gibt es dann keine weiteren Probleme bei der Skalierung, weil die 1-GWh-Anlage aus zehn parallelen 0,1-GWh-Linien bestehen wird.
Das war auch für die EU ganz wichtig, weil von Anfang an der industrielle GWh-Betrieb im Vordergrund stand. Das ursprüngliche 0,1-GWh-Konzept war also sehr viel schwieriger und zeitaufwendiger. Diese Arbeit ist jetzt erledigt.
Anwender und Vorteile der CeraSalt-Batterie
Wir haben sehr intensiv mit verschiedenen Anwendern gesprochen, die allen anderen Technologien eine Vielzahl an Vorteilen der CeraSalt-Batterien gegenüberstellen:
Geopolitische Unabhängigkeit
Keine Abhängigkeit von weit her geschaufelten Ausgangsstoffen. Salz (NaCl), Eisen (Fe), Nickel (Ni) und keramische Materialien lassen sich hierzulande unabhängig beziehen.
Nichtentflammbarkeit
CeraSalt-Batterien brennen nicht, was insbesondere für kritische Infrastruktur wichtig ist. Lithium-Ionen-/LFP-Batterien können sich selbst entzünden oder von außen in Brand gesetzt werden.
Recyclingfähigkeit
Keramik und Salz lassen sich schadlos entsorgen, Nickel und Eisen können wiederverwendet werden, die Entsorgung anderer Technologien ist problematisch oder teuer.
Temperaturunabhängigkeit
Als Hochtemperaturbatterie (Betriebstemperatur 270 – 330 °C) sind CeraSalt-Batterien unabhängig von den Umgebungstemperaturen, also auch bei sehr kalten oder sehr heißen Außentemperaturen, problemlos nutzbar. Lithiumbatterien können an Kapazität verlieren oder schadhaft werden. Bei hohen Temperaturen brauchen sie Kühlung, und die senkt die Effizienz.
Längere Lebensdauer
Die Kapazität der CeraSalt-Batterien bleibt über Jahre stabil, während Lithiumbatterien im Lauf der Zeit degradiert werden. Blei-Säure-Batterien haben generell eine viel kürzere Lebensdauer.
Einfache Redundanz
Fällt eine einzelne CeraSalt-Zelle aus, dann läuft das Modul weiter, weil die ausgefallene Zelle dann einen niedrigen Widerstand hat. Bei anderen Batterietechnologien (z. B. Li-Ion) führt der Ausfall einer Zelle zum Ausfall des ganzen Moduls. Dies erfordert für kritische Anwendungen häufig eine 2N-Redundanz (ein Ersatzsystem vollständig), was bei CeraSalt nicht notwendig ist.
Wartungsfreier Betrieb
Besonders vorteilhaft für abgelegene Anwendungen (z. B. Ölplattformen). Andere Technologien (NiCd, Blei-Säure) erfordern regelmäßige Wartung oder Austausch.
Volumetrische Energiedichte und Platzbedarf
Na/NiCl₂ erreicht auf Systemebene 80–100 Wh/l und damit bedeutend mehr als NiCd, VRLA und insbesondere Redox-Flow-Batterien (Faktor >10), was dem Platzbedarf zugute kommt. Wegen der einfachen Stapelbarkeit und weil keine weitere zusätzliche Ausrüstung mehr erforderlich ist, kann man schon durch Kombination von drei Modulen (Größe eines amerikanischen Kühlschranks) ein 800-V-DC-System (120 kWh) schaffen. Höhere Stapel bringen noch mehr Flächeneffizienz (Energie- und Leistungsdichte pro Quadratmeter).
PianoForte-Leistung
CeraSalt-Batterien sind aufgrund ihrer Bauweise in der Lage, kurzfristig große Leistungsspitzen und über lange Zeiträume geringe Leistungsentnahmen ohne nennenswerte Degradation zu stemmen. Diese Kombination ist bei den heutigen Batterietechnologien so nicht zu finden.
Thermoneutraler Betrieb / Nutzung von Wärme
Durch die funktionale Isolierung und das Selbstwärmemanagement der AICO-Zelle benötigen CeraSalt-Batteriezellen keine Fremdenergie, um ihre Betriebstemperatur (die Entladung ist eine exotherme Reaktion) zu halten. Gleichzeitig ist die CeraSalt-Batterie als Hochtemperaturbatterie in der Lage, ihre Abwärme als Prozesswärme für ihre Industriekunden nutzbar zu machen.
Zusammengefasst: Kostenwettbewerbsfähigkeit (TCO) gegenüber anderen Batterietechnologien, insbesondere wenn:
In den Fällen, in denen (i) echte Redundanz erforderlich ist, (ii) die Lebensdauer wirklich zählt, (iii) die Wartungskosten erheblich sind oder (iv) der Betrieb in heißen Ländern vorgesehen ist.
Stabile Versiegelungstechnologie
CeraSalt-Batterien haben eine extrem dichte und langlebige Zellversiegelung, die mit einem eigenen Verfahren (Glass Compression Brazing) gefertigt wird. Dies ist insbesondere bei stark frequentierten Ein-/Aus-Zyklen mit Erwärmung und Abkühlung von Bedeutung.
Neben Keramik verwenden SMC-Batterien Kochsalz, Nickel und Eisen als ihre wichtigsten Materialien.
Beide Teilziele wurden inzwischen erreicht. Das Zelldesign wurde gegenüber dem historischen Design optimiert, dabei jedoch die grundlegende Zellchemie beibehalten. Unsere Schwerpunkte lagen hierbei auf Leistung, Zuverlässigkeit und Herstellbarkeit. Gleichzeitig haben wir den industriellen Produktionsprozess definiert und umgesetzt. Heute fertigen wir bereits Batteriezellen in unserer Fabrik, wenn auch noch in kleinen Stückzahlen. Der nächste Schritt besteht nun darin, diese Produktion weiter zu skalieren.
Aus all diesen Vorteilen ergibt sich ein riesiger Markt, insbesondere bei kritischen Infrastrukturen, in warmen Klimazonen und Projekten, bei denen geopolitische Unabhängigkeit, Nachhaltigkeit, höhere Sicherheitsanforderungen oder unterschiedliche Leistungskurven von Bedeutung sind.
Wir haben uns mit potenziellen Nutzern unterhalten und es besteht großes Interesse. Ohne uns zu brüsten, können wir sagen, dass keine Firma auf der Welt eine solche hohe Stufe der industriellen Entwicklung der SMC-Zellengeneration-4-Technologie erreicht hat wie CeraSalt.
September 2026
Team
Unser Team vereint Batterietechnologie, industrielle Fertigung und Marktentwicklung, um CeraSalt in Richtung skalierbarer stationärer Energiespeicherung voranzubringen.
Dr. Holger Wampers
CSO, Geschäftsführer
25 Jahre F&E in Keramik und Batterietechnologie. Maschinenbauingenieur (RWTH Aachen); Promotion im Bereich Keramik. 18 Jahre Alumina Systems (CEO).
Dr. Kai Sauerzapfe
Geschäftsführer
13 Jahre F&E in Keramik und Batterietechnologie. Maschinenbauingenieur (RWTH Aachen); Promotion im Bereich Keramik. 13 Jahre Alumina Systems, Leiter F&E.
Dr. Roland Egerer
Geschäftsführer, CEO
25+ Jahre Investitionen im Mittelstand. Wirtschaftsingenieur (Karlsruhe); Promotion in Wirtschaftswissenschaften (St. Gallen). Finanzen, Governance, Unternehmensentwicklung.
Dott. Demetrio Baronetto
Leiter Produktion
30+ Jahre NaNiCl-Elektrochemie. Industriechemiker (Mailand). Ehemaliger COO von Horien / Fiamm/FZ Sonick.
Dr. Jens Willenbockel
Leiter Geschäftsentwicklung & Vertrieb
20+ Jahre Batterieindustrie & Geschäftsentwicklung. Wirtschaftsingenieur (Darmstadt); Promotion in Wirtschaftswissenschaften (EBS). Inhaber eines SMC-Patents.
Helmut Fortunato
CFO, Leiter Finanzen und Controlling
Betriebswirtschaftslehre (European Business School). 25+ Jahre Investitionen im Mittelstand.
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