In einer neuen Studie haben Forscher der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) untersucht, welche Potenziale und welche Marktentwicklung sich für Natrium-Ionen-Batterien gibt (NIB). Diese Batterien gelten als Ergänzung zu den bisherigen Lithium-Ionen-Speichern. Denn sie haben einige Vorteile aber auch einige begrenzende Eigenschaften.
Natrium ist einfach verfügbar
So ist Natrium als Elektrolytmaterial in Form von Natriumchlorid oder Natriumcarbonat (Soda) nahezu unbegrenzt vorhanden und damit sehr preiswert. Lithium hingegen wird in der Regel in abgelegenen Regionen abgebaut und steht nur begrenzt als Material zur Verfügung. Entsprechend arbeiten schon einige Batteriehersteller an der Natriumalternative.
Produktionskapazitäten steigen
Die ersten Produzenten sind schon in die Herstellung eingestiegen. Andere arbeiten noch an Prototypen. In ihrem Umfeldbericht, der zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) und dem Lehrstuhl PEM der RWTH Aachen entstanden ist, gehen die Forscher davon aus, dass sich die jährlichen Produktionskapazitäten von Natriumbatterien bis zum Jahr 2030 auf 75 Gigawattstunden erhöhen. Diese Zahl wiederum basiert auf global angekündigte Produktionskapazitäten der Hersteller.
Gut als stationäre Speicher geeignet
Neben den technologischen Entwicklungsaspekten und der Marktentwicklung gehen die Forscher aber auch auf die Anwendungsmöglichkeiten für Natrium-Ionen-Speicher ein. Denn hier zeigen sich derzeit noch Grenzen. „Die bereits marktreifen Lithium-Ionen-Batterien haben eine deutlich höhere massenbezogene Energiedichte als die Natrium-Ionen-Batterien, sodass sie ein breiteres Einsatzspektrum abdecken können“, erklärt Moritz Schaefer, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe Materialien an der Fraunhofer FFB. „Die beiden Technologien stehen jedoch keinesfalls in Konkurrenz zueinander, sondern bedienen synergistisch einen starken Wachstumsmarkt. Gerade für urbane Mobilitätslösungen und Heimspeicher können Natrium-Ionen-Batterien aufgrund ihres potenziell günstigeren Preises eine attraktive Lösung sein.“ Die hauptsächliche Anwendung sehen die Forscher aber in stationären Speichern und in Batterien für Elektrowerkzeuge.
Der komplette Markt- und Entwicklungsbericht zu Natrium-Ionen-Batterien steht auf der Webseite des Fraunhofer FFB zum Download bereit. (su)
