Europa hat in den letzten Jahren große Anstrengungen in der Batterieindustrie unternommen und einige hochkarätige Fehlschläge erlitten. Sowohl das schwedische Unternehmen Northvolt als auch das norwegische Unternehmen Morrow meldeten Insolvenz an, und in Europa wächst die Angst, dass der Kontinent einen weiteren Technologieschub verpasst hat. Da immer mehr Verkehr und Industrie von fossilen Brennstoffen auf Elektrizität umsteigen, dürften Batterien ein Wachstumsgeschäft sein. Doch die lange Zeit, die benötigt wird, um neue Produkte auf den Markt zu bringen, gepaart mit brutaler Konkurrenz, insbesondere aus China, bedeutet, ein erhebliches Risiko einzugehen.

Könnte die Antwort auf einer fast unvorstellbar kleinen Skala liegen? Eine wachsende Zahl von Investoren und Forschern glaubt das. Ein einzelner Nanometer ist ein Milliardstel Meter, aber genau auf dieser Ebene wird einige der folgenreichsten Arbeit geleistet. „Wenn man das zum Laufen bringt, berührt es so viele Branchen [aber] es ist ein riskantes Geschäft“, sagt Christian Rood, CEO des niederländischen Technologieunternehmens LeydenJar.

Benannt nach einem Vorläufer der elektrischen Zelle aus dem 18. Jahrhundert, verwendet LeydenJar eine Technik namens Plasmaabscheidung, um eine leichtere, effizientere Anode herzustellen – eine wesentliche Komponente aller Batterien. Silizium ist ein hocheffektives und billiges Material für Anoden, aber reines Silizium dehnt sich beim Betrieb und Aufladen der Batterie aus und zieht sich zusammen, was zu Rissen führt. Mit der Plasmaabscheidung kann LeydenJar jedoch – Schicht für winzige Schicht – eine ultradünne Folie aus reinem Silizium herstellen, die rissbeständig ist und eine deutliche Steigerung der Batterielebensdauer, Ladegeschwindigkeit und Energiedichte ermöglicht (laut LeydenJar um bis zu 50 %). „Wo normalerweise eine reine Siliziumanode auseinanderfallen würde, bleibt [diese] stabil, es war also eine wunderbare Erfindung“, sagt Rood. „Wir adressieren den Engpass in der Batterie.“

Die Produktion im kommerziellen Maßstab soll Ende 2026 beginnen, aber es hat 10 Jahre gedauert, bis zu diesem Punkt zu gelangen – die Definition schlechthin für die Zeit und Investitionen, die für sogenannte Deep-Tech-Innovationen erforderlich sind. Es ist kein Zufall, dass die Fabrik von LeydenJar in der niederländischen Stadt Eindhoven steht – Heimat von ASML und anderen wichtigen Akteuren der Computerchip-Industrie. „Viele Leute reden theoretisch über Ökosysteme; ich kann Ihnen sagen, dass dies eine unserer Quellen für Wettbewerbsvorteile ist“, sagt Rood. „Es ist wirklich der Übergang von Halbleitern zu Batterien, der uns anders macht – wenn man das Prinzip im Labor demonstriert hat, erfordert die Industrialisierung die Zusammenarbeit mit der Halbleitertechnologie und den Zulieferern. Das bedeutet viel Risiko, aber auch viel Chance in Bezug auf Patente, in Bezug auf die Sicherung Ihres gesamten geistigen Eigentums. Und das ist in den USA oder in China viel schwieriger zu bewerkstelligen.“

In den gesamten Niederlanden und in ganz Europa gibt es mehrere kleinere Deep-Tech-Start-ups, die Nanotechnologie im Batteriemarkt entwickeln wollen. Eines davon ist Powall, ein Start-up in der niederländischen Stadt Delft, das Ausrüstung im kommerziellen Maßstab für die Nanobeschichtung der Pulver entwickelt, die die Rohstoffe der heutigen Batterien sind. Auch hier ist der Maßstab winzig, und auch hier wurde die Technik in der Halbleiterindustrie geboren. Einzelne Pulverkörner werden in Mikrometern gemessen, die Beschichtungen in Nanometern – sie werden mit einer Technik namens Atomlagenabscheidung aufgebracht.

Roderik Colen, CEO von Powall, sagt mir, dass das System mehrere Möglichkeiten bietet, die Leistung heutiger Batterien anzupassen und zu verbessern. „Ihre Batterie funktioniert nach tausenden von Ladezyklen weniger gut als zuvor – diese Verschlechterung oder Alterung kann verlangsamt werden, wenn man eine Nanobeschichtung verwendet“, erklärt Colen. „Man kann ein aufregendes neues Material mit höherer Kapazität oder Schnellladung haben, all diese neuartigen Entwicklungen. Sie haben typischerweise ein Element, das sehr gut ist, aber sie leiden auf der Haltbarkeitsseite.“ Und das bedeutet, dass sie niemals ein kommerzielles Produkt sein werden. „Da kommen wir dann ins Spiel, um ihnen die Schutzbeschichtung zu geben, um diese neuen Materialien effektiv zu ermöglichen.“

Die Pulver und die Beschichtung werden von Gas getragen und zusammengebracht