Natrium-Ionen-Akku: 25 Partner starten Produktion in Deutschland

Mit dem Projekt SIB:DE ENTWICKLUNG hat das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) ein umfassendes Konsortium zur Industrialisierung der Natrium-Ionen-Technologie initiiert. 25 Partner aus Wissenschaft und Industrie arbeiten unter der Koordination der EDAG Production Solutions daran, eine wirtschaftliche und nachhaltige Alternative zur Lithium-Ionen-Batterie in die Anwendung zu bringen. Im Fokus steht die Fertigung großformatiger, marktreifer Zellen in Deutschland, um technologische Abhängigkeiten bei kritischen Rohstoffen wie z.B. Lithium, Kobalt und Nickel zu reduzieren. Durch das starke Bündnis soll der schnelle Transfer von Forschungsergebnissen in industrielle Anwendungen gelingen und ein wettbewerbsfähiges Ökosystem für die europäische Energie- und Mobilitätswende geschaffen werden.

SIB:DE ENTWICKLUNG – das Projekt im Überblick

Technologische Souveränität durch Natrium

Die Natrium-Ionen-Batterie (Sodium-Ion-Battery, SIB) richtet sich and die zentralen Schwachstellen der aktuellen Batteriewertschöpfungskette. Während Lithium-Ionen-Akkus auf knappe und teure Rohstoffe wie Lithium, Kobalt und Nickel angewiesen sind, nutzt die SIB-Technologie Natrium als Basis. Natrium ist als Rohstoff deutlich breiter verfügbar, kostengünstiger und gleichmäßiger global verteilt als z.B. Lithium, Kobalt oder Nickel.

Dieser technologische Ansatz macht Deutschland und Europa somit unabhängiger von globalen Lieferketten und reduziert geopolitische Risiken bei der Rohstoffbeschaffung. Da Natrium nahezu überall verfügbar ist, stabilisiert dies die Lieferketten und senkt das Risiko von Preissprüngen, wie sie am Lithiummarkt üblich sind. Das Projekt zielt darauf ab, die Verlässlichkeit zukünftiger Energiesysteme durch diese stabile, lokale Rohstoffbasis dauerhaft zu stärken.

Anwendungsfelder: Von Mobilität bis 5G-Infrastruktur

Das Konsortium entwickelt großformatige Zellen, um die industriellen Anforderungen der für 2030 beschlossenen EU-Mobilitätswende zu erfüllen. Dabei steht nicht nur der Einsatz in Elektrofahrzeugen im Mittelpunkt, sondern vor allem auch die Verwendung in kritischen Infrastrukturen. Dazu gehört die Pufferung volatiler Wind- und Solarenergie in stationären Netzspeichern sowie die unterbrechungsfreie Stromversorgung für den flächendeckenden 5G-Ausbau. Durch den Verzicht auf kostenintensive Metalle wie Lithium oder Kobalt werden diese Speicherlösungen auch gegenüber fossilen Alternativen wirtschaftlich konkurrenzfähig.

• Stationäre Speicher: Diese werden benötigt, um die schwankende Erzeugung aus Wind- und Solaranlagen im Stromnetz auszugleichen. Natrium-Ionen-Akkus eignen sich aufgrund ihrer Kostenvorteile als ideale Netzspeicher.
• Telekommunikation: Für den flächendeckenden Aufbau von 5G-Basisstationen ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) essenziell. Hier bieten Natrium-Zellen eine langlebige und wartungsarme Lösung.
• Wirtschaftlichkeit: Durch den Verzicht auf teure Metalle wird die gesamte Speicherlösung wettbewerbsfähig gegenüber fossilen Alternativen.

Aufbau eines industriellen Ökosystems in Europa

Ein wesentlicher Aspekt der SIB:DE ENTWICKLUNG ist zudem die enge Verzahnung von theoretischer Forschung und industrieller Praxis. Das Netzwerk ist außerdem Teil der übergeordneten SIB:DE Initiative, die bereits das Projekt SIB:DE FORSCHUNG hervorgebracht hat. Ein erweiterter Industriebegleitkreis unterstützt das Vorhaben, um eine schnelle Marktdurchdringung zu ermöglichen.

Das Projekt soll die gesamte Wertschöpfungskette abbilden. Die Entwicklung setzt dabei beim spezifischen Zelldesign und der Anpassung der Elektrodenchemie für großformatige Anwendungen an, geht jedoch auch darüber hinaus. Folglich entwickelt das Konsortium parallel dazu effiziente Fertigungsverfahren, um die Produktion auf ein industrielles Niveau zu skalieren. Um von Beginn an eine nachhaltige Kreislaufführung zu gewährleisten, wird die Recyclingfähigkeit der Zellen sowie deren stoffliche Wiederverwertung bereits in der frühen Entwicklungsphase bewertet. Durch die gebündelten Kompetenzen möchte man gezielt den technologischen Rückstand zum asiatischen Markt aufholen. Ziel ist es demzufolge, eine souveräne Batteriewertschöpfungskette in Deutschland und Europa aufzubauen, die sowohl ökologisch als auch ökonomisch langfristig tragfähig bleibt.

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