Natrium-Batterien und Feststoff-Akkus: Neue Techniken für E-Autos

Batterien sind das Herz der Energiewende – und ihre Technik entwickelt sich rasant weiter. Während Lithium-Ionen-Akkus seit 1991 den Markt dominieren, drängen nun zwei vielversprechende Alternativen nach vorne: Natrium-Ionen- und Feststoff-Batterien. Beide könnten die Elektromobilität und die Speicherung erneuerbarer Energien grundlegend verändern.

Natrium-Ionen-Batterien nutzen statt Lithium das weit verbreitete Element Natrium, das etwa in Kochsalz vorkommt. Das macht sie günstiger und unabhängiger von konfliktträchtigen Lieferketten. Zudem arbeiten sie auch bei sehr kalten Temperaturen zuverlässig. Ihr Nachteil: Natrium-Atome sind größer und schwerer als Lithium, daher haben die Akkus eine geringere Energiedichte – ein E-Auto kommt damit rund 220 Meilen weit, statt 250 bis 370 Meilen mit Lithium. Doch die Technik verbessert sich rasant: In China rollen bereits erste tausende Natrium-E-Autos, und der Batterieriese CATL liefert ab Mai 2024 einen 60-Gigawattstunden-Speicher für das Stromnetz in Ningde – genug, um tausende Haushalte ein Jahr lang zu versorgen.

Feststoff-Batterien wiederum ersetzen den flüssigen Elektrolyten durch einen festen, etwa Keramik. Das macht sie nicht nur sicherer (keine Brandgefahr), sondern ermöglicht auch den Einsatz von Lithium-Metall-Elektroden, die die Energiedichte verdoppeln könnten – ein E-Auto käme dann über 600 Meilen weit. Toyota und Nissan planen die Markteinführung um 2028, Firmen wie Solid Power und QuantumScape arbeiten mit BMW, Ford und Honda zusammen. Allerdings sind Feststoff-Batterien noch teuer und schwer herzustellen, sodass sie zunächst in Nischen wie Robotik eingesetzt werden könnten.

Beide Technologien ergänzen sich: Natrium-Ionen eignen sich ideal für günstige Stromspeicher und Kurzstrecken-E-Autos, Feststoff-Batterien für Langstrecke und Premium-Fahrzeuge. Experten erwarten, dass die Vielfalt der Batterietypen den Markt resilienter macht – und die Abhängigkeit von wenigen Rohstoffen wie Lithium verringert.