Akkus der Zukunft: Lavendel, Salz und ein Schuss Energie

Natrium-basierte Akkus können dabei helfen, Speicherlösungen jenseits der Lithium-Ionen-Akkus zu etablieren – mit überraschenden Zutaten, zum Beispiel Lavendel.

Ohne Akkus keine Energiewende: Nicht nur E-Autos und E-Bikes brauchen Akkus – auch um Strom aus erneuerbaren Energien sicher und effizient ins Netz speisen zu können, sind Batteriespeicher nötig. Die Standardlösung für Stromspeicher sind bisher Lithium-Ionen-Akkus. Sie vereinen hohe Ladekapazitäten mit geringem Gewicht und relativ hoher Lebensdauer. Allerdings ist Lithium eine endliche Ressource und der Abbau des Rohstoffs ist sowohl umweltbelastend als auch ressourcenintensiv. Forscher und Unternehmen arbeiten daher an alternativen Speichertechnologien. Überraschend sind die Zutaten, auf die sie dabei zurückgreifen: Salz und Lavendel.

Lavendelöl für den Akku?

Richtig: Lavendel. Lavendelöl – beziehungsweise sein Bestandteil Linalool – könnte dabei helfen, Natrium-Schwefel-Batterien endlich praxistauglich zu machen. Bisher ist die Speicherlösung nämlich noch weit von einem Einsatz in unserem Alltag entfernt. Der Grund: Sollen Natrium-Schwefel-Akkus bei Raumtemperatur funktionieren, haben sie im Vergleich zu anderen Batterien eine deutlich kürzere Lebensdauer. Viele Prototypen sind schon nach wenigen Ladezyklen hinüber, die besten Systeme halten mittlerweile ein paar hundert Ladezyklen lang. Zum Vergleich: Lithium-Ionen-Akkus verkraften oft mehrere tausendfaches Auf- und Entladen.

Polysulfide heißen die Verursacher des Problems: Die kettenförmigen Moleküle aus Natrium und Schwefel sind ein Zwischenprodukt beim Entladeprozess in Natrium-Schwefel-Batterien. Sie wandern unkontrolliert durch die Batteriezelle – Fachleute nennen das Shuttling – und sorgen für chemische Nebenreaktionen, die den Energieaustausch stören. Dadurch verlieren Natrium-Schwefel-Batterien bei Raumtemperatur schnell an Ladekapazität. Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam (MPG) sagt nun: Die Lösung könnte im Lavendel liegen. 

Paolo Giusto und Evgeny Senokos haben auf Basis von erhitztem Lavendelöl ein Material geschaffen, das wie eine Art Käfig für Schwefel und Polysulfide wirke, teilte das MPG Anfang 2025 mit. Der Stoff fängt die Polysulfide ein, sodass sie sich nicht mehr unkontrolliert in der Elektrolytflüssigkeit bewegen können. „Mit einem kreativen Blick auf die Natur finden wir Lösungen für viele Herausforderungen der Energiewende“, wird Paolo Giusto in einer MPG-Pressemitteilung zitiert: „Ich bin zuversichtlich, dass die Industrie bald auf unsere Entwicklung aufmerksam wird und der Technik der Sprung vom Labor in die Praxis gelingt."

Salz statt Lithium: Natrium-Ionen-Batterien

Diesen Sprung hat eine andere Speichertechnik schon geschafft: Natrium-Ionen-Batterien. Sie funktionieren grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip wie Lithium-Ionen-Akkus, nur eben mit Natrium statt Lithium. Natrium ist ein weit unkomplizierterer Rohstoff als Lithium: Ob in Salzbergwerken oder aus Meerwasser gewonnen, seine Herstellung ist in der Regel sowohl umweltfreundlicher als auch preiswerter. 

Das Unternehmen Accupower hat eine Natrium-Ionen-Batterie zur industriellen Serienproduktion gebracht und möchte damit insbesondere den Markt für stationäre Speicherlösungen gehörig aufmischen. Das österreichische Unternehmen produziert schon lange Akkulösungen für unterschiedliche Branchen und Anwendungen, bisher aber vorrangig Lithium-Ionen-Batterien: „Europa ist im Moment noch stark abhängig von der Lithiumproduktion außerhalb des Kontinents“, sagt Moritz Minarik, CEO von Accupower: „Aus diesem Grund haben wir vor einigen Jahren damit begonnen, intensiv an der Natrium-Ionen-Technologie zu forschen.“ 

Zwei Jahre lang hat es gedauert, dann konnte das Unternehmen im Februar 2025 die Akkus der Marke Natec offiziell vorstellen und in Serie auf den Markt bringen. Die Innovation liege in der umweltfreundlichen Konzeption und Robustheit in vielfältigen Anwendungsbereichen. Vor allem das Batteriemanagement-System hat einen besonders hohen Stellenwert: So sind beispielsweise Ladezustand und Schutz vor Tiefenentladung oder Überladung wichtige Faktoren, die die Lebensdauer und die Leistung eines Akkus beeinflussen, egal welcher Ladeträger zum Einsatz kommt.

Natrium-Ionen-Akkus: größer, schwerer, sicherer

Aufgebaut sind Natrium-Ionen-Akkus im Prinzip wie die Lithium-Ionen-Variante: „In diesen Akkus zirkulieren Natrium-Ionen zwischen einer Kathode aus Natrium-Metalloxiden und einer Anode aus Kohlenstoffmaterialien, was den Lade- und Entladevorgang ermöglicht“, erklärt Minarik das Prinzip. Ladungsträger nennt man diese wandernden Ionen. Je mehr Ionen, desto mehr Ladekapazität – aber je größer die Ionen, desto mehr Platz benötigen sie. Und Natrium-Ionen sind deutlich größer als Lithium-Ionen. Das verringert die Ladekapazität im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus. 

Für Handys und E-Bikes sind Natrium-Ionen-Akkus deshalb nicht die erste Wahl, sagt Minarik: „Aber unsere Akkus bieten enorme Vorteile für zahlreiche mobile Energielösungen in der Industrie, in der Logistik, im Automobil- und Sportbereich bis hin zu militärischen Anwendungen. Gerade auch für Heim- und Großspeicherlösungen ist die Nachfrage signifikant steigend.“ 

Ein Feature, mit dem das Unternehmen für die Natrium-Ionen-Technologie wirbt: hohe Temperaturstabilität. „Natrium-Ionen-Akkus erbringen auch bei null Grad noch 90 Prozent Restleistung – das schaffen die Lithium-Ionen-Akkus nicht“, sagt Minarik und verweist auf die Alltagserfahrung vieler, dass Handyakkus bei Minusgraden schnell schlapp machen. Besonders stolz sind die Österreicher aber auf das erreichte Sicherheitsniveau. Natrium-Ionen-Akkus zeigen sich weniger anfällig für Überhitzung und Brandgefahr: „Bei Tests mit der TU Graz konnten die beteiligten Experten unsere Akkus partout nicht in Brand setzen“, erzählt Minarik. 

Ein Smartphone mit einem Akku auf Salzbasis wird es in absehbarer Zeit zwar nicht geben. Aber für die Energiewende brauche es vielfältige Speicherlösungen, deren CO2-Fußabdruck so klein wie möglich ist, argumentiert Minarik, und die sicher und aus günstigen Rohstoffen hergestellt seien. Genau in diesen Punkten sieht er die Natrium-Ionen-Technologie deutlich im Vorteil.

Für ihn ist die Technologie daher, wenig verwunderlich, nichts weniger als ein Game Changer für die europäische Batterieindustrie – auch wenn Accupower die Batterien aktuell noch aus China importieren muss. Der Grund? „Ein klassisches Henne-Ei-Problem“, sagt Minarik: Es gebe noch keine europäischen Hersteller für serienreife Natrium-Ionen-Zellen. Die kämen wahrscheinlich bei steigender europäischer Nachfrage auf den Markt.