Europa baut Batteriezellfabriken, doch der Hochlauf (Ramp-up) bis zur stabilen Serienfertigung fällt schwer. Ein Teil der Antwort liegt im allerersten Prozessschritt: dem Mischen von Aktivmaterial, Leitadditiv und Binder zur Elektrodenmasse. Was hier ungleichmäßig gerät, trägt sich in die Beschichtung und in die fertige Zelle fort. Die Qualität einer Batteriezelle beginnt im Mischer.
Wie viel davon abhängt, zeigt der Blick auf die Kapazitäten. Im April 2025 bezifferte das Fraunhofer ISI Europas Anteil an der weltweiten Zellproduktionskapazität auf rund zehn Prozent, den Anteil an der weltweiten Batterienachfrage auf rund 25 Prozent. Als Hürden nannte das Institut damals unter anderem fehlendes Produktions-Know-how und, bei pausierten Projekten, hohe Ausschussraten (Scrap Rates) im Scale-up. Wer die Lücke schließen will, braucht Prozesse, die vom Labor bis zur Gigafactory dasselbe Ergebnis liefern.
Ein Unternehmen, das daran arbeitet, sitzt im badischen Hardheim: die Maschinenfabrik Gustav Eirich. Die BetterE Expedition hat es besucht und am 31. Mai 2026 einen Werksrundgang mit Präsident Stephan Eirich und ein Interview mit Dr. Stefan Gerl, dem Leiter der Verfahrenstechnik, veröffentlicht. Im Technikum entsteht dabei eine LFP-Trockenelektrode: PTFE wird bei laufendem Mischer zugegeben, nach etwa einer Minute ist der Binder gleichmäßig verteilt, dann fibrilliert er bei höherer Drehzahl einige Minuten lang. Eirich dient hier als Beispiel dafür, was der deutsche Maschinen- und Anlagenbau zur europäischen Zellfertigung beitragen kann.
Kennzahlen
- 1863 — Gründungsjahr der Maschinenfabrik Gustav Eirich in Hardheim, nach Unternehmensangaben
- Rund 550 Beschäftigte — an den Standorten Hardheim und Külsheim, nach Unternehmensangaben
- Seit 2009 — Erfahrung mit Mischtechnik für Lithium-Ionen-Elektrodenmassen, im Labor- und Produktionsmaßstab, nach Unternehmensangaben
- Über 33.000 Maschinen — im Einsatz, über alle Branchen hinweg, nach Angaben von Eirich (BetterE Podcast, 2026)
- 100 Milliliter bis 3.000 Liter — dieselbe Geometrie vom kleinsten Labormischer bis zur Produktionsmaschine, nach Angaben von Eirich (BetterE Podcast, 2026)
- 20 bis 30 Minuten — Mischzeit im Eirich-Mischer, gegenüber sechs bis acht Stunden im Planetenmischer, nach Angaben von Eirich (BetterE Podcast, 2026)
- Rund 80 Wh/kg — Energiebedarf des Mischschritts für eine trockene Elektrodenmischung im Eirich-Mischer, gegenüber rund 250 Wh/kg für die nasse Mischung im Planetenmischer; nur der Mischschritt (ProLiT-Whitepaper, 2026)
- Rund 10 Prozent — Europas Anteil an der weltweiten Zellproduktionskapazität, bei rund 25 Prozent der Nachfrage (Fraunhofer ISI, April 2025)
Hochlauf scheitert selten an der Halle, sondern am Prozess
Verzögerte oder gescheiterte Batterieproduktionsprojekte summierten sich in Europa im April 2025 auf mehr als 700 GWh, rund 240 GWh davon in Deutschland, so das Fraunhofer ISI. Die Gründe reichen von Energiepreisen und Investitionskosten bis zu Problemen im Scale-up. Ein großer Teil der Arbeit liegt in den Prozessschritten selbst.
Der erste davon ist das Mischen. Die Pulver für Batterieelektroden sind sehr fein und bilden Agglomerate, die sich nur mit hoher Scherung aufbrechen lassen. Von der Elektrodenmasse, ob Slurry, plastischer Körper oder strukturierte Trockenmischung, hängt nach Angaben von Eirich die Leistung der Zelle ab. In einem Mischer mit feststehendem Behälter muss das Werkzeug zugleich das Material bewegen und mischen. Das begrenzt nach Angaben von Eirich die Umfangsgeschwindigkeit auf zwei bis drei Meter pro Sekunde, weshalb Planetenmischer einen Dissolver ergänzen. Hinzu kommt die Trocknung: Bei nass prozessierten Elektroden sind die Trocknungslinien lang und energieintensiv und brauchen Anlagen, die giftige Lösungsmittel aus der Abluft entfernen.
Die größte Herausforderung für Europa sieht Stefan Gerl jedoch in fehlender Erfahrung aus dem Vollbetrieb rund um die Uhr. Pilotlinien laufen nur für einzelne Chargen oder Kampagnen, der Hochlauf einer Gigafactory dauert bis zu einem Jahr oder länger, und Daten zu Ausbeute und Ausschuss teilen die Betreiber nicht. Wissen aus dem Dauerbetrieb ist das, was europäischen Zulieferern fehlt.
Vom Bleiakku zur Lithium-Ionen-Zelle: Ein Mischprinzip, viele Branchen
Eirich ist nach Unternehmensangaben 1863 aus einer Mühlenwerkstatt hervorgegangen und heute ein Familienunternehmen mit 15 Standorten weltweit, seit 2012 geführt von Stephan Eirich in fünfter Generation. In Hardheim arbeitet eine Schmiede neben Laserschneidanlage und CNC-Maschinen und fertigt nach Unternehmensangaben bis heute Ersatzteile für Maschinen aus den 1960er und 1970er Jahren. Gebaut werden dort auch große Mischer für die Lithium-Industrie, darunter ein 500-Liter-Mischer aus Edelstahl für eine Gigafactory; die meisten Maschinen gehen nach Übersee. Das Grundprinzip bleibt dabei ein einziges Mischprinzip, das Eirich nach eigenen Angaben von der Pharma- und Chemieindustrie über Lebensmittel und Gießereien bis zu Baustoffen und Batterien einsetzt.
Zur Batterie kam Eirich über den Bleiakku. Das EVACTHERM-Verfahren wird nach Unternehmensangaben seit Ende der 1980er Jahre für Bleipasten eingesetzt und ist dort bis heute die führende Technologie. Als 2009 die erste Förderwelle für Lithium-Batterien Deutschland erreichte, startete Eirich nach eigenen Angaben ein Forschungsprojekt, auch aus Sorge, das Bleiakku-Geschäft zu verlieren. Für den Einstieg suchte das Unternehmen den Austausch mit dem ZSW in Ulm und Professor Winter in Münster und lieferte Labormischer an Universitäten und Institute wie Fraunhofer.
Im Eirich-Mischer dreht sich der Behälter und bringt das Material zu einem außermittig sitzenden Werkzeug. Transport und Mischen lassen sich damit getrennt einstellen. Der Werkzeugdurchmesser beträgt nach Angaben von Eirich immer die Hälfte des Behälterdurchmessers, sodass die Maschinen vom E1 nano mit 100 Millilitern bis zum 3.000-Liter-Mischer mit 2,4 Metern Durchmesser geometrisch gleich sind. Bei gleicher Füllung und gleichen Einstellungen gelangt so in jeder Größe dieselbe spezifische Energie ins Material. Was im Labor funktioniert, lässt sich in die Produktion übertragen. Im Technikum arbeitet ein Team von knapp 15 Personen mit Kunden, die nach Unternehmensangaben ein Problem mitbringen, keine Maschinenspezifikation.
Ausblick: Chargenprüfung und Trockenbeschichtung führen in die Linie
Mischen läuft chargenweise, die Beschichtung kontinuierlich. Diese Lücke schließt bei Eirich der ContiFeeder: Die Slurry wird chargenweise hergestellt, in einem Tank zwischengelagert, entgast und freigegeben und dann kontinuierlich an die Beschichtungsanlage geliefert. Auch kontinuierliche Extruder brauchen nach Angaben von Eirich Puffertanks. Ein Planetenmischer benötigt demnach sechs bis acht Stunden Mischzeit plus Binderansatz, Entgasung und Transfer, rund einen Tag pro Charge; im Eirich-Mischer sind es 20 bis 30 Minuten und rund zwei Stunden bis zur Beschichtung. Vor dem Entleeren lässt sich die Qualität prüfen, das Werkzeug arbeitet dabei wie ein Viskosimeter, und die Prozessdaten jeder Charge bilden einen Fingerabdruck. In Gigafactories, vor allem in Asien, laufen die Viskositätsverläufe nach Unternehmensangaben sehr stabil. Grenzen bei der Chemie sieht Eirich bisher keine, von LFP und NCM über Silizium-Anoden bis zu Natrium-Ionen; angepasst wird das Rezept.
Der nächste Schritt ist die Trockenbeschichtung (Dry Coating). Ohne Lösungsmittel entfallen Trockenöfen und Lösungsmittelrückgewinnung; der Binder PTFE bildet unter Scherung und Temperatur feine Fibrillen, die Aktivmaterial und Leitadditiv zu einem stabilen Netzwerk verbinden. Das vom BMBF geförderte Forschungsprojekt ProLiT, gestartet am 1. Januar 2022, hat dafür ein Industrialisierungskonzept erarbeitet. Die Prozesskette wurde mit einem Batch-Mischer (Eirich-Mischer) und mit einem Extruder untersucht; beim Scale-up vom 1-Liter- über den 5-Liter- bis zum 50-Liter-Eirich-Mischer waren prozessspezifische Anpassungen nötig. In den Scale-up-Versuchen lag der Energiebedarf des trockenen Mischschritts im Eirich-Mischer bei rund 80 Wh/kg, der nasse Mischschritt im Planetenmischer bei rund 250 Wh/kg, jeweils nur für den Mischschritt. Das Whitepaper skizziert eine Anlage für 1 GWh im Jahr, deren Erkenntnisse sich nach Angabe der Autoren auf 10 GWh übertragen lassen. Was noch fehlt, sind Daten aus dem europäischen Dauerbetrieb.
Partner statt Komplettanbieter: Eirich sucht den ersten europäischen Anwender
Eirich liefert nach Unternehmensangaben das ganze System um den Mischer, von Pulverhandling und Dosierung über Pumpen und Tanks bis zur Leitung an die Beschichtungsanlage, installiert es und schult das Personal. Ein Wechsel von NCM auf LFP braucht dann neue Parameter, keine neue Anlage. Ein Komplettanbieter für die ganze Elektrodenfertigung will das Unternehmen aber nicht sein. Es arbeitet mit Partnern für Beschichtung und Kalander, von denen jeder seinen Teil kennt. Bei einem Kunden übernahm der Hersteller der Beschichtungsanlage die Steuerung von Eirichs Slurry-Tank in sein eigenes Leitsystem, nachdem beide Firmen Sensor- und Bedienungsdaten ausgetauscht hatten.
Auch ProLiT war eine Zusammenarbeit entlang der Kette: CustomCells, Daikin Chemical Europe, Matthews International (Saueressig Engineering), die TU Braunschweig und das MEET Batterieforschungszentrum der Universität Münster, dazu als assoziierte Partner Coperion K-Tron, Eirich, Umicore und BMW. Weitere deutsch und europäisch geförderte Projekte sollen nach Unternehmensangaben folgen.
Was fehlt, ist für Stefan Gerl ein Endanwender, der europäische Anlagen in Kooperation mit dem Lieferanten installiert und betreibt. Ein Maschinenbauer kann den Dauerbetrieb nicht selbst fahren, weil die Rohstoffe dafür zu teuer sind und er damit zum Batteriehersteller würde. Wer nur dieselbe asiatische Technik kauft, bleibt einige Jahre zurück. Zellhersteller, Anlagenbauer und Forschung finden dafür über Kontakte entlang der Batterie-Wertschöpfungskette zusammen. TraWeBa bringt Unternehmen über sein Industrie-Netzwerk, Veranstaltungen und Matchmaking-Projekte mit passenden Partnern zusammen.
Fazit
Europas Hochlauf entscheidet sich in den Prozessschritten, und das Mischen ist der erste. Der deutsche Verfahrenstechnik-Mittelstand bringt dafür Erfahrung mit: Tausende Anlagen in anderen Branchen, viele davon im Dauerbetrieb, und die Routine, neue Technologien anzufahren. Was es nach Gerls Einschätzung braucht, ist die Chance, das auch in der Batterieindustrie zu zeigen. Ein Zellhersteller, der mit einem europäischen Anlagenbauer gemeinsam den Dauerbetrieb aufnimmt, schafft die Daten, die heute fehlen. Die Qualität einer europäischen Batteriezelle könnte dann dort beginnen, wo sie technisch immer beginnt: im Mischer.
Quellen: BetterE Expedition (1, 2); Eirich; Eirich Li-Ion; IBUvolt (ProLiT); ProLiT-Whitepaper; electrive; Fraunhofer ISI.
