Australischen Forschern gelingt Durchbruch bei Wasserbatterien
Seit mehreren Jahren forschen Wissenschaftler bereits an einer nachhaltigen Alternative zu den bisher gängigen Lithium-Ionen-Akkus, deren Lebenszyklus stark begrenzt ist und für deren Herstellung Rohstoffe wie Lithium und Grafit benötigt werden. Die Gewinnung und Produktion dieser Rohstoffe birgt ökologische und soziale Risiken. Anfang 2024 haben australische Forscher der RMIT-Universität in Melbourne offenbar einen Durchbruch erzielt: Sie entwickelten eine sogenannte Wasserbatterie, die nicht entflammbar ist, recycelt werden kann, eine lange Haltbarkeit aufweist und dazu noch kostengünstig hergestellt werden kann. Diese Art von Metall-Ionen-Batterien benötigt kein Lithium. Stattdessen besteht sie aus den reichlich vorkommenden und weniger giftigen Rohstoffen Zink oder Magnesium. Die sonst verwendeten organischen Elektrolyte, die aus Lösungsmitteln mit gelösten Lithiumsalzen bestehen, werden in den neu entwickelten Batterien durch Wasser ersetzt.
Bisher gibt es nur kleine Knopfzellen-Prototypen, die aber nur sehr langsam an Leistung verlieren: Nach 500 Ladezyklen hatten sie nach Aussage der Wissenschaftler noch eine Kapazität von knapp 87 Prozent.
Bis zur Marktreife ist es noch ein weiter Schritt, doch um das Jahr 2030 herum könnten sie Lithium-Ionen-Akkus ablösen. Blei-Säure-Batterien gegebenenfalls schon früher. Ideal geeignet sei die Technologie für große Batteriespeicher, die benötigt werden, um Wind- und Solarenergie zu sichern. Aktuell würden für die großflächige Netzspeicherung günstige Blei-Säure-Batterien eingesetzt.
Nachhaltigkeit prägt die Batterieproduktion 2024
Batterien ermöglichen die Energiewende und sind eine Schlüsseltechnologie für die Wettbewerbsfähigkeit der Automobilindustrie. Ohnehin prägt der Nachhaltigkeitsgedanke die europäische Batterieproduktion im Jahr 2024 stärker als je zuvor. Sie soll zum Eckpfeiler der Unternehmensidentitäten werden, da der asiatische Markt aus rein preislicher Sicht weiterhin konkurrenzlos bleiben wird. So konzentrieren sich EU-Unternehmen in der Batterieindustrie bereits zunehmend auf die Produktion von Lithium-Eisen-Phosphat (LFP)-Zellen, die im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien und anderen Lithiumbatterien als nachhaltiger gelten.
Auch Natrium-Ionen-Akkus könnten trotz ihrer im Vergleich zu Lithium‐Ionen‐Akkus geringeren Energiedichte eine verstärkte Rolle spielen, da sie keine knappen Ressourcen benötigen, günstiger herzustellen und unempfindlich gegen Tiefentladung sind sowie eine höhere Lebensdauer aufweisen.
Ein weiterer Weg zu mehr Nachhaltigkeit wäre eine umweltverträgliche Lithiumgewinnung aus Sole beziehungsweise hydrogeologischen Quellen.
Batterieindustrie: Fonds soll Europa konkurrenzfähig machen
Bei der Batterieproduktion hinkt Europa im Vergleich zur asiatischen Konkurrenz noch immer weit hinterher. Die Abhängigkeit von Importen ist nach wie vor groß. Ohne diese Einfuhren von Batterierohstoffen gäbe es eine eklatante Versorgungslücke. Und die Nachfrage nach Batterien in Europa wächst stetig. Nun soll ein bis zu 500 Millionen Euro schwerer Fonds die Batteriewirtschaft in Europa stärken. Ziel des Fonds sei es, Europas Produktionskapazitäten für wichtige Batterierohstoffe wie Lithium, Nickel und Kobalt zu erhöhen und so eine konkurrenzfähige europäische Batterieindustrie aufzubauen, teilte der von der EU unterstützte Investor EIT InnoEnergy mit.
Laut eines Sonderberichts des Europäischen Rechnungshofes könnte die Batterieproduktionskapazität in der EU von 44 GWh im Jahr 2020 auf 1.200 GWh im Jahr 2030 steigen.
Im Bereich der Batteriezellproduktion für E-Autos ist ein Umschwung bereits zu erkennen: Gerade in Deutschland entstehen immer mehr Produktionsstätten. Teslas Gigafactory ist nur eins von vielen Beispielen. 2025 soll ein Werk von VW und Northvolt in Salzgitter die Produktion aufnehmen, und in Heide baut der schwedische Batteriehersteller eine Gigafactory.
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