Die Kosten für Batterien könnten in Zukunft deutlich sinken, denn eine neue Technologie steht bereit. Besonders im Bereich der Elektromobilität und bei stationären Energiespeichern wird ein starker Preisverfall bei Natriumbatterien erwartet. Dies könnte eine wichtige Entwicklung für die Energiewende sein, da günstigere Speichertechnologien erneuerbare Energien wettbewerbsfähiger machen.
Funktionsweise von Natrium-Ionen-Akkus
Natrium-Ionen-Batterien funktionieren sehr ähnlich wie die bekannten Lithium-Ionen-Akkus. Bei beiden Technologien wandern Ionen – also elektrisch geladene Teilchen – während des Lade- und Entladevorgangs zwischen den beiden Elektroden, der Anode und der Kathode. Der wesentliche Unterschied liegt im verwendeten Material: Statt des knappen und teuren Lithiums wird Natrium genutzt.
Natrium ist weltweit reichlich verfügbar, beispielsweise in gewöhnlichem Kochsalz, wodurch die Materialkosten erheblich geringer sind. Obwohl die Energiedichte von Natrium-Ionen-Akkus etwas niedriger ist als die von Lithium-basierten Zellen, punkten sie durch ihre Robustheit und Sicherheit. Außerdem können für die Herstellung teilweise dieselben Produktionsanlagen wie für Lithium-Ionen-Akkus verwendet werden, was den Umstieg für Hersteller erleichtert.
Erwarteter Preisverfall bei Natriumbatterien und seine Gründe
Analysten prognostizieren, dass die Kosten für Natrium-Ionen-Batteriezellen bis zum Jahr 2030 um rund 40 Prozent fallen könnten. Während die Herstellungskosten aktuell noch bei etwa 87 US-Dollar pro Kilowattstunde (kWh) liegen, könnten sie in wenigen Jahren auf circa 53 US-Dollar pro kWh sinken. Dieser Trend wird vor allem durch die Skalierung der Produktion und technologische Fortschritte angetrieben.
Der Hauptgrund für die Kostensenkung liegt in den günstigen Rohstoffen. Anders als bei Lithium-Ionen-Akkus wird kein Lithium, Kobalt oder Nickel benötigt. Stattdessen kommen leicht verfügbare Materialien wie Natrium und Eisen zum Einsatz, deren Preise deutlich stabiler und niedriger sind. Dadurch sind die Materialkosten bei Natrium-Akkus bereits heute um mehr als ein Drittel geringer.
Anwendungsbereiche und zukünftiges Potenzial
Aufgrund ihrer etwas geringeren Energiedichte eignen sich Natriumbatterien zunächst vor allem für Anwendungen, bei denen das Gewicht eine untergeordnete Rolle spielt. Dazu gehören beispielsweise stationäre Energiespeicher, die Strom aus Solar- oder Windkraftanlagen zwischenspeichern. Solche Speicher sind entscheidend für die Stabilität der Stromnetze bei einer zunehmend dezentralen Energieerzeugung.
Allerdings gibt es auch im Bereich der Elektromobilität erste Einsatzmöglichkeiten. Mehrere chinesische Automobilhersteller haben bereits Fahrzeuge mit Natrium-Ionen-Akkus vorgestellt oder planen deren Einführung. Diese Batterien sind besonders für preisgünstige Kleinwagen oder für den Stadtverkehr interessant, wo keine extrem hohen Reichweiten erforderlich sind. Ihre gute Leistung bei niedrigen Temperaturen und ihre hohe Sicherheit sind dabei zusätzliche Vorteile.
