Herr Bresser, bald soll Lithium, das wir für Batteriefahrzeuge nutzen, umweltschonend in Deutschland gewonnen werden. Warum brauchen wir dennoch Alternativen für Lithium-Ionen-Batterien?
Dominic Bresser: Lithium lokal zu gewinnen ist eine Riesenchance, weil es Europa unabhängiger machen wird. Schätzungen zufolge schlummern im Oberrheingraben 15 Millionen Tonnen Lithium. 40.000 Tonnen sollen dort pro Jahr abgebaut werden. Doch schon 2028 benötigen wir weltweit vermutlich 1,6 Millionen Tonnen Lithium – allein für E-Autos. Wir brauchen Lithium aber noch für viele andere Anwendungen, etwa für mobile Endgeräte, in der Pharmazie und Keramikherstellung. Es sollte wirklich nur da eingesetzt werden, wo wir Batterien mit hohen Leistungs- und Energiedichten benötigen, wie in größeren Autos.
Dominic Bresser
ist Leiter der <a href=”https://hiu-batteries.de/forschung/forschungsgruppen/electrochemicalenergystoragematerials/” target=”_blank” rel=”noopener”>Forschungsgruppe</a> Elektrochemische Energiespeichermaterialien am Helmholtz-Institut Ulm (HIU). Hier beschäftigt er sich unter anderem mit alternativen Stoffen für lithiumbasierte Batterien. Bressers Team verfolgt das Ziel, die Umweltverträglichkeit, Sicherheit, Ladezeit und Reichweite von E-Antrieben zu verbessern.Warum sind Natrium-Ionen-Batterien die aktuell vielversprechendste Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien?
Der zentrale Vorteil von Natrium-Ionen-Batterien ist die große Verfügbarkeit des Rohstoffs Natrium. Durch die gerechte globale Verteilung würde es nicht zu Lieferabhängigkeiten kommen. Natrium gibt es überall, sei es an Land oder im Meerwasser. Die hier gemeinte Natriumverbindung – Natriumcarbonat, auch Soda genannt – ist ein Salz der Kohlensäure und übrigens nicht zu verwechseln mit Natriumchlorid, also Kochsalz, das aus getrocknetem Meerwasser gewonnen wird.
Ein zweiter Vorteil ist der geringe Preis von Natriumcarbonat. Aber auch alle anderen Rohstoffe in Natrium-Ionen- Batterien (Mangan, Aluminium, Hartkohlenstoffe, Eisen) sind weltweit verfügbar, günstig und vor allem ungiftig. Im Gegensatz zu den gängigen Bestandteilen von Lithium-Batterien: Kobalt, Kupfer, Nickel, Grafit. Letzteres ersetzen wir durch Hartkohlenstoffe, wodurch sich Natrium-Batterien sogar schneller laden lassen. Noch dazu sind sie sicherer und kälteresistenter als Lithium-Ionen-Technik.
Die Hartkohlenstoffe für die Batterien gewinnen Sie aus Biomüll.
Für unsere Forschungsarbeiten am HIU haben wir Apfelreste und Erdnussschalen verwendet, prinzipiell sind aber alle organischen Materialien nutzbar. Sie werden bei vergleichsweise geringen Temperaturen von etwa 1.000 Grad karbonisiert, das heißt Elemente wie Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff werden entfernt, um Kohlenstoff z…
Dank Natrium-Ionen-Batterien könnten Elektroautos und -fahrräder nicht nur günstiger werden, sondern auch einen deutlich kleineren CO2-Fußabdruck bekommen. Der Standard ist bisher Lithium-Ionen-Technik.
