Energiespeicher Natrium?

Ein Schritt aus dem Rohstoff-Dilemma

Steinzeit, Bronzezeit oder Eisenzeit - Rohstoffe spielten eine wichtige Rolle in der Entwicklung der Menschheit. Der Übergang in eine neue Epoche kennzeichnet sich durch die Erschließung neuer Rohstoffe. Noch heute spielen Rohstoffe eine entscheidende Rolle beim technologischen Fortschritt. So hat zum Beispiel die industrielle Revolution begonnen, als der Mensch lernte, fossile Energieträger zu nutzen. Heute setzt die digitale Revolution neue Rohstoffe in den Fokus: Lithium, Kobalt, Nickel oder Metalle der Seltenen Erden. Vom Bildschirm bis zu Windturbinenmagneten – diese Rohstoffe werden in vielen Alltagsgegenständen und Schlüsseltechnologien eingesetzt. Besonders Lithium-Ionen-Akkus haben sich als Energielieferant für mobile Endgeräte wie Notebook oder Smartphone etabliert.

Neue Rohstoffe - alte Probleme

Die EU spricht in diesem Zusammenhang von „kritischen Rohstoffen“. Sie werden als wesentlich für den ökologischen und digitalen Wandel angesehen. Die Verfügbarkeit dieser Rohstoffe könnte für Europa jedoch zum Problem werden. Mehr als 80 % der Seltenen Erden werden zum Beispiel in China gefördert. Rund 70 % des Lithium-Vorkommens wird in den südamerikanischen Anden vermutet. Das Verhängnis einer Rohstoffabhängigkeit hat der russische Angriffskrieg jüngst verdeutlicht. Ein weiteres bekanntes Problem sind die Umweltschäden beim Abbau der begehrten Bodenschätze; besonders in Chile, Bolivien und Argentinien. Zudem lässt die Energiewende die Nachfrage der Kritischen Rohstoffe rasant ansteigen. Die Internationale Energieagentur (IEA) schätzt, dass bei Erreichung der Ziele des Pariser Abkommens die Nachfrage im Bereich der Seltenen Erden um das Siebenfache und für Lithium sogar um das 42-fache steigen wird. Die europäische Politik hat diese Entwicklung bereits erkannt und versucht mit Kreislaufwirtschaft, Ressourceneffizienz, Recycling entgegenzusteuern.

Natrium eine Alternative?

Neben der europäischen Rohstoffpolitik gibt eine neue Batterietechnik Grund zur Hoffnung: Natrium-Ionen-Batterien. Natrium-Nickelchlorid-Batterien gibt es zwar schon seit 1980er Jahren, sind jedoch schnell wieder in der Versenkung verschwunden. Denn Natrium-Batterien haben eine geringere Energie- und Leistungsdichte als Batterien aus Lithium. Dafür benötigen sie jedoch viel weniger kritische Rohstoffe. Als Bestandteil von Kochsalz ist Natrium überall reichlich vorhanden und kann im Gegensatz zu Lithium einfach und preiswert gewonnen werden. Der chinesische Autobauer JAC Motors veröffentlichte im März die erste Natrium-Ionen-Batterie für einen Kleinwagen. Auch einige andere Unternehmen investieren in die Technologie. Der Forscher Micha P. Fertig vom Fraunhofer IKTS sieht ebenfalls Potenzial in Natrium: „Ökonomisch werden Lithium-Feststoffzellen wohl nur da sein, wo eine hohe Energiedichte nötig ist, etwa in der Luftfahrt oder bei Luxusautos. Auf dem Massenmarkt haben Natrium-Feststoffzellen in bestimmten Bereichen das Potenzial, Lithium-Ionen-Akkus zu verdrängen.“ Natrium ist zwar keine endgültige Lösung für unser Rohstoff-Dilemma, doch ein Schritt in die richtige Richtung. Wir sollten aus alten Fehlern lernen und unsere Rohstoffe frühzeitig diversifizieren. Die weitere Entwicklung von Natrium als Energiespeicher ist dafür eine Möglichkeit.