Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen erarbeitet mit Partnern aus der Forschung und der Industrie in den nächsten drei Jahren ein nachhaltiges elektrochemisches Speicherkonzept auf Basis der Natrium-Ionen-Technologie. In dem von der Landesregierung Nordrhein-Westfalens geförderten Forschungsprojekt „Na.Ion.NRW“ sollen lokal verfügbare, kostengünstige und umweltfreundliche Rohmaterialien zur anschließenden Verwertung in stationären Energiespeichern zum Einsatz kommen. Hintergrund ist unter anderem die starke Rohstoffabhängigkeit und -verknappung bei den bereits etablierten Batterietechnologien.
„Wenn es gelingen sollte, mit Einbeziehung der heimischen Industrie eine Natrium-Ionen-Ökonomie innerhalb Nordrhein-Westfalens zu etablieren, kann das den Grundstein für eine energie- und rohstoffpolitisch robustere Zukunft legen“, sagt PEM-Leiter Professor Achim Kampker. Im Zentrum des Projekts stehe die Vorgabe, dass die zu erschaffende Zellchemie ohne kritische Batterierohstoffe wie Lithium oder Kobalt auskommt. Ziel des Projekts sei zunächst die Herstellung großformatiger Natrium-Ionen-Batteriezellen im Pilotmaßstab. Darüber hinaus sollen Demonstratormodule konstruiert werden, die auf kommerziellen sowie selbstentwickelten Natrium-Ionen-Batteriezellen basieren. Dafür seien „Arbeiten im Labormaßstab notwendig, um das finale Zusammenspiel der Batteriekomponenten zu optimieren“, sagt Kampker.
Fundierte Öko-Bilanz von Natrium-Ionen-Batterien
Parallel dazu wollen die Forschungspartner, zu denen auf wissenschaftlicher Seite neben PEM die Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) und die Universität Münster zählen, ein entsprechendes Batteriemanagementsystem entwickeln und implementieren. Gemeinsam mit Industriepartnern wie dem Aachener Spin-off-Unternehmen „PEM Motion“ und dem Batteriehersteller Hoppecke aus dem nordrhein-westfälischen Brilon soll außerdem geprüft werden, ob sich bereits existierende, bewährte Anlagentechnik zur Batteriezellherstellung auch bei der Produktion der neuen Zellen weiternutzen lässt. Am voraussichtlichen Ende des Projekts Mitte August 2027 soll auch eine fundierte Ökobilanz von Natrium-Ionen-Batterien stehen.
