EU-Projekt zu alternativen Speichertechnologien

Weltweit steigt der Bedarf an Lithiumbatterien – Engpässe bei der Versorgung mit Rohstoffen scheinen unvermeidlich. Ob Natrium-basierte Superkondensatoren eine nachhaltige Alternative sein können, analysieren Forschende des ITAS im EU-Projekt MUSIC.
Blauer Elektrobus
Ein mögliches Einsatzgebiet für Natrium-Supercaps sind elektrisch betriebene Busse. (Quelle: ENiemela / pixabay.com)

Um die schwankende Produktion von Wind- und Solarenergie auszugleichen, werden schon heute große Speicherkapazitäten aufgebaut. Dabei kommen vor allem Lithium-basierte Batterien (LIB) zum Einsatz. Hinzu kommt: Auch im Bereich der Elektromobilität sehen selbst konservative Studien einen stark wachsenden Bedarf an LIB. Expertinnen und Experten warnen daher vor einem Mangel an kritischen Rohstoffen, insbesondere an Metallen, die für die Produktion benötigt werden.

Mit neuen technologischen Entwicklungen im Bereich der Superkondensatoren, den sogenannten Natrium-Supercaps, zeichnet sich nun eine mögliche Alternative zu Batterien ab. Neuentwicklungen weisen eine deutlich höhere Energiedichte auf als frühere Generationen. Da die Natrium-Supercaps gleichzeitig ohne kritische Rohstoffe auskommen, könnten sie LIB bei bestimmten Anwendungen ersetzten, zum Beispiel in elektrischen Bussen oder Straßenbahnen.

Das von der EU geförderte Projekt „Materialien für nachhaltige Natrium-Ionen-Kondensatoren“ (MUSIC) greift diese Entwicklung auf. Bis 2027 wollen die Projektpartner aus Industrie und Forschung die Entwicklung neuer Natrium-basierter Supercaps vorantreiben.

Erste vollständige Ökobilanz geplant

Das ITAS begleitet den Entwicklungsprozess mit einer vorausschauenden Nachhaltigkeitsbewertung des Lebenszyklus der neuen Technologien. Dabei wollen die Forscherinnen und Forscher verschiedene potenzielle Anwendungsfälle mittels Life Cycle Assessment (LCA) und Social Life Cycle Assessment (S-LCA) sowohl auf ihre ökologischen als auch auf ihre sozialen Implikationen – wie zum Beispiel Kinderarbeit, Korruption oder regionale Wertschöpfung – untersuchen. Auch die Möglichkeit, eingesetzte Rohstoffe zu recyceln, soll in die Bewertung einfließen.

Damit unterstützt das ITAS nicht nur von Anfang an ein nachhaltiges Design, sondern wird am Ende des Projekts voraussichtlich die erste vollständige Ökobilanz für einen Natrium-basierten Superkondensator vorlegen können. (04.12.2023)

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