Vertreter aus Forschung, Hochschulen und Industrie sind im Internationalen Kongresszentrum Dresden zum 6. Internationalen Natrium-Batterie-Symposium (SBS6) zusammengetroffen. Das vom Fraunhofer IKTS, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Humboldt-Universität zu Berlin organisierte Symposium folgt der Idee, dass Fortschritt beschleunigt wird, wenn Akteure der gesamten Wertschöpfungskette von der Materialwissenschaft bis hin zu großtechnischen Anwendungen sich gemeinsam über Erkenntnisse, Bedürfnisse und Planungen austauschen.
Wachsender, aber herausfordernder Bereich
Die Natrium-Ionen-Batterie-Community ist immer noch überschaubar, wächst jedoch zusehends. Obwohl technische Herausforderungen von der Kathodenoptimierung bis hin zur Produktionssteigerung nach wie vor Bestand haben, versprechen Natrium-Ionen-Batterien Kostenvorteile, ausreichend vorhandene Rohstoffe und die Eignung der Technologie für stationäre Energiespeicherung sowie ausgewählte Mobilitätsanwendungen. Die Vielfalt der Ansätze in der Natrium-Elektrochemie umfasst Hochtemperatursysteme mit jahrzehntelanger Entwicklungsgeschichte und fortschrittliche Festkörperbatterie-Konzepte. Im Allgemeinen wird der Technologie zugesprochen, neue Möglichkeiten für eine widerstandsfähige und sichere Stromspeicherung zu eröffnen.
Bewältigung geopolitischer Versorgungsrisiken
Bei der SBS6 in Dresden skizzierte Dr. Mihails Kusnezoff, Abteilungsleiter „Werkstoffe und Komponenten“ sowie Leiter des Geschäftsfelds „Energie“ am Fraunhofer IKTS, die Motivation und Strategie des Instituts bei der Weiterentwicklung der Natrium-Batterietechnologie. Kusnezoff zufolge bilden Natrium-Ionen-Batteriesysteme einen wichtigen Aspekt zur Verringerung der Abhängigkeit Europas von kritischen Rohstoffen und zur Bewältigung geopolitischer Versorgungsrisiken im Zusammenhang mit Lithium. Natrium gilt als reichlich verfügbar, macht den Einsatz von Kobalt überflüssig und ermöglicht die Produktion mit Hilfe ähnlicher Verfahren und Anlagen wie bei Lithium-Ionen-Zellen. Dies bedeute einen massiven Vorteil für den industriellen Übergang.
Vom Labormaßstab zur industriellen Fertigung
Das Fraunhofer IKTS betreibt Forschung in mehreren Technologiebereichen. So entwickelt und testet das Institut Natriumzellen mit flüssigen Elektrolyten und kooperiert eng mit dem Forschungszentrum Jülich bei Festkörperbatterie-Systemen mit keramischen Separatoren. Daneben setzt das IKTS seine langjährige Entwicklung von Hochtemperatur-Natrium-Batterien fort. Laut Kusnezoff zielen alle Aktivitäten darauf ab, das Know-how Europas zu stärken, die industrielle Skalierung zu ermöglichen und den Weg für die künftige Kommerzialisierung zu ebnen.
Von Materialien bis hin zu ihrer Anwendung
Die Gespräche und Vorträge im Rahmen der Konferenz befassten sich mit zahlreichen Aspekten von Materialien bis hin zu Anwendungen. Die Volkswagen AG stellte die Perspektive der Automobilindustrie auf die Natrium-Ionen-Technologie vor, die TU Berlin präsentierte Forschungsergebnisse zu neuen Anodenmaterialien, und das Fraunhofer IKTS diskutierte über natriumbasierte Batteriekonzepte für die stationäre Energiespeicherung. Eine Poster-Ausstellung ermöglichte den Teilnehmenden einen direkten Austausch mit Fachleuten aus Universitäten, Forschungszentren und der Industrie. Die Veranstaltung untermauerte dabei ihren doppelten Fokus: die Förderung der Forschung bei gleichzeitiger Unterstützung der industriellen Umsetzung.
Das strategische Interesse Europas
Die weltweiten Lithium-Vorkommen sind stark auf Asien konzentriert. Der wirtschaftliche Erfolg Europas ist laut Kusnezoff künftig von drei Faktoren abhängig: die politische und finanzielle Unterstützung für den Aufbau einer europäischen Zellfertigung, die frühzeitige Einbindung von Zulieferern zum Aufbau einer soliden Wissensbasis und ein schneller Forschungskonsens über die effektivsten Zelldesigns. „Wir sollten nicht versuchen, die Zukunft vorherzusagen“, betonte Kusnezoff, „sondern wir sollten sie gemeinsam gestalten.“
