Lithium ist der unsichtbare Held der Energiewende. Das Alkalimetall steckt in den Akkus, die Elektroautos antreiben und Strom aus erneuerbaren Energien speichern. Doch Lithium ist knapp. Es wird nur an wenigen Orten der Welt abgebaut. „Dabei werden Millionen Liter Wasser verbraucht, zum Schaden von Mensch und Natur“, sagt Günther Thiele. Zudem enthalten Lithium-Akkus meist Kobalt und Nickel.  Der Abbau dieser Rohstoffe sei schwierig und die soziale und politische Lage in vielen Herkunftsländern heikel. Doch der promovierte Chemiker hat eine Lösung im Blick: Natrium lässt sich leicht aus Meersalz gewinnen. Natrium-Ionen-Batterien sind widerstandsfähiger gegen Temperaturschwankungen, langlebig und leicht zu recyceln. Ihre Nachteile: Sie sind schwerer und haben eine geringere Energiedichte als Lithium-Ionen-Batterien. 

Eine Batterie ohne seltene Rohstoffe

Thiele will eine Batterie ganz ohne seltene Rohstoffe entwickeln. Dazu lässt er eine flüssige Natrium-Anode mit einer flüssigen Schwefel-Katode reagieren. „Für unser Konzept brauchen wir neben Natrium nur Schwefel und ein bisschen Eisen – beides weit verbreitet und leicht zu beschaffen.“ Seine Batterien könnten ideal für stationäre Akkus sein, die Strom aus Wind- und Sonnenenergie speichern. Mit Unterstützung des Teams für Rechtsangelegenheiten bei Forschung und Transfer der Freien Universität hat der Chemiker bereits ein Patent angemeldet.

Natrium-Schwefel-Batterien wurden schon Anfang der 1970er Jahre entwickelt, brauchen aber bisher eine Betriebstemperatur zwischen 270 und 350 Grad Celsius. Zudem kann versehentlicher Kontakt mit Luft oder Wasser zu heftigen Reaktionen führen. Thieles Nachwuchsgruppe hat ein Trennmaterial entwickelt, das den Ionenfluss auch bei niedrigerer Betriebstemperatur ermöglicht.

„Sobald wir eine chemische Reaktion mit guten Kennzahlen erreicht haben, wollen wir gemeinsam mit Ingenieurinnen und Ingenieuren ein passendes Gehäuse konstruieren und auf die Suche nach Industriepartnern gehen“, sagt Thiele.

Falls er keine finde, könne er sich auch vorstellen, mit seinem Team selbst ein Start-up aufzuziehen.