Fraunhofer: Natrium-Ionen-Technik eine nachhaltige Batterie-Alternative
Die wachsende Lithium-Ionen-Technik erzeugt Rohstoffprobleme. Natrium-Ionen-Batterien bieten geringere Energiedichte, aber die Ressourcen sind gut verfügbar.
Den Kleinwagen E10X haben der Akkuhersteller Hina und Hersteller JAC Sehol mit Natrium-Ionen-Batterien ausgestattet.
(Bild: Bild: JAC Sehol)
Eine neue Fraunhofer-Studie beleuchtet die Chancen der Natrium-Ionen-Technik für Batterien insbesondere in E-Autos. Natrium-Ionen-Batterien (NIB) gelten derzeit als eine technisch ausentwickelte Alternative zur Lithium-Ionen-Technik. Die stellt zwar derzeit das Maß aller Dinge dar und speichert die größte Energiedichte. Andererseits stellt ihr Wachstum die Batteriezell- und Automobilhersteller vor Probleme, wenn sie eine nachhaltige Rohstoffversorgung aufbauen wollen.
Stationäre Energiespeicher und urbane Mobilität
Die jüngste Studie der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) in Zusammenarbeit mit Forschern der RWTH Aachen sowie der Fraunhofer-Institute IPT und ISI belegen, dass Natrium-Ionen-Batterien eine hohe technische Sicherheit aufweisen, insbesondere da sie weniger entzündlich gestaltet werden können. Sie haben zwar naturgemäß eine geringere Energiedichte als Lithium-Ionen-Batterien (LIB), weisen aber eine höhere C-Rate auf und erlauben damit einen höheren Ladestrom. In tiefen Temperaturbereichen unter 0 °Celsius sind sie sogar leistungsfähiger als LIB.
Mit diesen Eigenschaften erwarten die Fraunhofer-Forscher, dass NIB-Technik vor allem für stationäre Energiespeicher, aber auch für urbane Mobilität genutzt werden kann. Getrieben werde diese Entwicklung derzeit vor allem durch asiatische Unternehmen. Bereits im Frühjahr hat der Akkuhersteller Hina in Zusammenarbeit mit dem Autohersteller JAC Sehol, einem Joint Venture von JAC und Volkswagen, den Kleinwagen E10X vorgestellt, der mit Strom aus NIB angetrieben wird.
Ressourcen leichter verfügbar und billiger
Die erforderlichen Ressourcen für die NIB-Produktion sind leichter verfügbar als die für LIB, insbesondere das benötigte Natrium in Form von Natriumkarbonat (Soda) ist zigfach billiger zu haben als Lithium. Die Produktion von Natrium-Ionen-Technik ist der in der LIB-Produktion ähnlich.
Bereits 2020 bestanden laut Studie für LIB-Technik Produktionskapazitäten von etwa 500 Gigawattstunden pro Jahr (GWh/a). Für NIB-Technik halten die Forscher bis 2030 die Entstehung von Produktionskapazitäten für mehrere 100 GWh/a für möglich. Allerdings rechnen sie im gleichen Zeitraum mit einem Ausbau der LIB-Produktionsanlagen bis zu mehreren Terawattstunden pro Jahr.
(agr)
