Technik

Natrium-Ionen-Akkus: Wie eine alte Idee den Akkumarkt neu aufrollen könnte

von Artisan Baumeister · 2. April 2025

Natrium-Ionen-Akkus gelten als vielversprechende Alternative zur Lithium-Technologie. Der Markteintritt durch Firmen wie ACCUPOWER und CATL auf der Hannover Messe signalisiert den Startschuss für eine Serienfertigung. Der Artikel zeigt die technologischen, ökologischen und wirtschaftlichen Potenziale dieser Speicherlösung und analysiert ihre Rolle für die Zukunft der Energieversorgung.

Inhaltsübersicht

Einleitung
Technologie mit Potential: Was steckt hinter dem Natrium-Ionen-Akku?
Forschung und Industrie: Wer treibt die Entwicklung an – und wie wurde der Durchbruch erreicht?
Industrie, Klima und Kosten: Welche Folgen hat der Umstieg?
Fazit

Einleitung

Lithium war bislang der unangefochtene Champion der Akkutechnologie – teuer, rohstoffintensiv und nicht frei von ökologischen Bedenken. Doch nun drängt eine fast vergessene Alternative zurück auf die Bühne: der Natrium-Ionen-Akku. Auf der Hannover Messe präsentierte ACCUPOWER als einer der ersten europäischen Anbieter eine serienreife Lösung. Parallel dazu treiben chinesische Hersteller wie CATL und HiNa die Industrialisierung dieser Technologie voran. Was steckt hinter der „umweltfreundlichen Revolution“ in der Speichertechnologie? Sind die neuen Systeme wirklich sicherer, günstiger und nachhaltiger – oder nur ein weiterer Hype in der Energiedebatte? Dieser Artikel klärt, was technisch möglich ist, wer die wesentlichen Player sind und welche Chancen und Risiken der massenhafte Einsatz birgt.

Technologie mit Potential: Was steckt hinter dem Natrium-Ionen-Akku?

Der Natrium-Ionen-Akku könnte sich zu einer echten Alternative zum etablierten Lithium-Ionen-Akku entwickeln – nicht trotz, sondern wegen seiner Unterschiede. Technisch betrachtet nutzt der Natrium-Ionen-Akku Natrium anstelle von Lithium als aktives Ion im Zellaufbau. Das klingt erstmal unspektakulär, senkt aber Materialkosten erheblich, denn Natrium ist weltweit verfügbar und günstiger zu fördern. Das wirkt sich positiv auf die Kostenstruktur entlang der gesamten Lieferkette aus.

In puncto Sicherheit bringt Natrium-Ionen-Technologie überzeugende Vorteile: Die Akkus gelten als weniger anfällig für Überhitzung, ein Phänomen, das bei Lithium-Systemen mitunter zu Bränden führen kann. Dieses geringere Risiko des sogenannten “thermal runaway” reduziert auch die Anforderungen an aufwendige Kühl- oder Sicherungssysteme – ein potenzieller Pluspunkt für Elektromobilität und stationäre Energiespeicher.

Umweltfreundliche Akkus? Auch hier punktet Natrium: Die Herstellung verursacht vergleichbare, teils sogar geringere CO₂-Emissionen als Lithium-Technologien. Zudem sind die Rohstoffe weniger problematisch hinsichtlich Abbau und Recycling – ein relevanter Faktor für die Nachhaltigkeit von Akkutechnologie im Kontext der Energiewende.

Bleibt die Frage nach der Energiedichte. Mit 75–165 Wh/kg hinken Natrium-Ionen-Akkus ihren lithiumbasierten Pendants (120–160 Wh/kg) noch leicht hinterher. Doch für viele Anwendungen – etwa in Stadtfahrzeugen oder netzgekoppelten Speichersystemen – reicht diese Leistung aus. Und hier entscheiden oft nicht maximal mögliche Kilometer, sondern Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Verfügbarkeit.

Warum also alles beim Alten lassen, wenn Alternativen wie der Natrium-Ionen-Akku bereitstehen? Genau diese Frage diskutieren derzeit auch große Hersteller – spätestens nach der Hannover Messe sollte klar sein: Der Wandel im Bereich moderner Energiespeicher hat begonnen.

Forschung und Industrie: Wer treibt die Entwicklung an – und wie wurde der Durchbruch erreicht?

In einem Technologiefeld, das über Jahrzehnte vom Lithium-Ionen-Akku dominiert wurde, setzt sich langsam ein Paradigmenwechsel in Bewegung: Der Natrium-Ionen-Akku wird zur ernstzunehmenden Alternative. Doch wer steckt konkret hinter diesem Wandel?

Ein zentraler Akteur ist das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). In enger Kooperation mit Industriepartnern arbeitet das Institut an der Optimierung elektrochemischer Materialien und Reaktionsprozesse. Diese Grundlagenforschung ist entscheidend, denn ohne präzises Verständnis der Natriumionen-Logistik in der Zelle bleibt die Serienreife Illusion.

Auf der Industrieseite gehört die Varta AG zu den fortschrittlichsten europäischen Unternehmen im Segment umweltfreundlicher Akkus. Das Unternehmen investiert bewusst in skalierbare Fertigung von Prototypen für stationäre Energiespeicher – etwa zur Nutzung in Photovoltaiksystemen. Auch ACCUPOWER verfolgt Ambitionen in diesem Markt und stellte auf der Hannover Messe bereits erste Natrium-basierte Zellkonzepte für Industrieanwendungen vor.

Besonders weit ist die Technologie jedoch in China gekommen: CATL, einer der weltweit größten Batteriehersteller, kündigte 2021 erstmals die Serienproduktion von Natrium-Ionen-Akkus an. Im gleichen Jahr präsentierte der Technologiekonzern gemeinsam mit dem Autohersteller Chery Prototypen für Kleinwagen. HiNa Battery Technologies, ein Spin-off der Chinese Academy of Sciences, gilt ebenfalls als Schlüsselfigur für die Kommerzialisierung – insbesondere im Bereich Elektromobilität.

Treiber des Fortschritts sind also sowohl akademische Expertise als auch industrielle Skalierbarkeit. Der Durchbruch erfolgte letztlich dort, wo Forschung, Marktanwendung und Nachhaltigkeit in der Akku-Technologie konsequent zusammengedacht wurden.

Industrie, Klima und Kosten: Welche Folgen hat der Umstieg?

Der Wechsel von Lithium-Ionen-Akkus hin zu Natrium-Ionen-Akkus verspricht strukturelle Veränderungen – ökologisch wie ökonomisch. Einer der stärksten Treiber: Rohstoffverfügbarkeit. Natrium ist im Gegensatz zu Lithium nahezu unbegrenzt verfügbar – es steckt in Meerwasser, im Boden, ist kostengünstig zu fördern und geografisch gleichmäßiger verteilt. Diese einfache Tatsache könnte entscheidend sein: weniger geopolitische Spannungen, stabilere Preise, geringerer Förderaufwand.

Für die Elektromobilität bedeutet das konkret: günstigere Akku-Antriebe in Klein- und Mittelklassefahrzeugen. Vor allem chinesische Hersteller wie HiNa und Contemporary Amperex Technology Ltd. (CATL) treiben hier die Integration bereits voran. Zwar ist die Energiedichte von Natrium-Ionen-Akkus mit bis zu 165 Wh/kg etwas niedriger als bei Lithium-Ionen-Modellen, doch für viele Anwendungsszenarien – kurze Pendelstrecken etwa – reicht das vollkommen aus. Gleichzeitig sinken die Sicherheitsrisiken durch ein geringeres Risiko thermischer Reaktionen – ein Pluspunkt im Kontext wachsender Flotten.

In stationären Energiespeichern für Solaranlagen oder Windparks spielt jedoch nicht das Gewicht, sondern der Preis und die Haltbarkeit die größere Rolle. Hier könnten Natrium-Ionen-Akkus zur kosteneffizienten Schlüsseltechnologie werden: robust, skalierbar, umweltfreundlich. Die Emissionswerte bei der Herstellung liegen zwar knapp über denen von Lithium-Ionen-Systemen, doch die höhere Recyclingfähigkeit und geringere Umweltbelastung durch Abbau und Verarbeitung der Rohstoffe gleichen das mittel- und langfristig aus.

Unter dem Strich eröffnet die Technologie die Möglichkeit einer nachhaltigen, unabhängigen und bezahlbaren Akkutechnologie – mit konkreten Chancen für die Industrie und klaren Vorteilen für die Energiewende. Die politischen Weichenstellungen, etwa auf der Hannover Messe oder in nationalen Technologieprogrammen, dürften in den kommenden Jahren zunehmend auf diese Richtung ausgerichtet sein.

Fazit

Natrium-Ionen-Akkus sind keine futuristische Vision mehr, sondern stehen als marktfähige Alternative zur Verfügung – entwickelt im Schulterschluss zwischen Forschung und Industrie. Wenn es gelingt, ihre noch bestehenden Nachteile bei Energiedichte und Ladegeschwindigkeit gezielt auszugleichen, könnten sie eine Schlüsselrolle in der Energiewende übernehmen. Für Industrieunternehmen bieten sich neue Möglichkeiten zur Kostenreduktion und Unabhängigkeit von geopolitisch kritischen Rohstoffen. Für Verbraucher könnten die neuen Speicherlösungen bedeuten: nachhaltigere Produkte, mehr Sicherheit – und perspektivisch sinkende Preise. Eine Entwicklung, die politisch aufmerksam begleitet werden muss.

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