|
|
| (2 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt) |
| Zeile 1: |
Zeile 1: |
| − | ==Natrium-Ionen-Akkumulatoren==
| |
| − | (auch '''Na-Ion-Batterien''') sind eine vielversprechende Speichertechnologie, die ab 2026 massiv in den Markt drängt. Sie gelten als nachhaltige, sichere und kostengünstige Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus, besonders für stationäre Anwendungen und autarke Energiesysteme.
| |
| | | | |
| − | == Geschichte und Durchbruch ==
| |
| − | Die Forschung an Natrium-Ionen-Batterien begann bereits in den 1980er Jahren parallel zu Lithium-Ionen. Aufgrund der höheren Energiedichte von Lithium geriet Na-Ion lange in den Hintergrund. Erst mit steigenden Lithiumpreisen und Lieferengpässen gewann die Technologie wieder an Bedeutung.
| |
| − | Der kommerzielle Durchbruch erfolgte 2025/2026 durch den chinesischen Hersteller '''CATL''' mit der Marke '''Naxtra''', die als erste die strenge chinesische Sicherheitsnorm GB 38031-2025 („No Fire, No Explosion“) bestand. Seitdem skalieren Produktion und Anwendungen weltweit.
| |
| − |
| |
| − | == Vorteile für autarke Systeme ==
| |
| − | Natrium-Ionen-Akkus sind besonders interessant für Off-Grid- und Autarkie-Anwendungen:
| |
| − | * '''Hohe Zyklenfestigkeit''': Bis zu 10.000+ Zyklen – ideal für tägliches Laden/Entladen in Solaranlagen.
| |
| − | * '''Extreme Temperaturbeständigkeit''': Voll funktionsfähig bei −40 °C (wo Lithium stark einbricht).
| |
| − | * '''Sicherheit''': Kein Risiko für thermisches Durchgehen oder Brände – perfekt für den Einsatz in Wohnräumen.
| |
| − | * '''Nachhaltigkeit''': Natrium ist aus Kochsalz gewinnbar, keine Abhängigkeit von Lithium, Kobalt oder Nickel.
| |
| − | * '''Niedrige Selbstentladung''': Nur 1–3 % pro Monat – gut für saisonale Speicher.
| |
| − | * '''Kostenvorteil''': Deutlich günstiger in Produktion und Anschaffung.
| |
| − |
| |
| − | == Vergleich mit anderen Technologien ==
| |
| − | {| class="wikitable"
| |
| − | ! Technologie !! Energiedichte (Wh/kg) !! Zyklen (80 % Kap.) !! Temperaturbereich !! Sicherheit !! Rohstoffverfügbarkeit !! Typische Autark-Anwendung
| |
| − | |-
| |
| − | | '''Natrium-Ionen''' || 165–200 || 5.000–10.000+ || −40 bis +60 °C || Sehr hoch || Exzellent || Solar-Heimspeicher, Off-Grid
| |
| − | |-
| |
| − | | Lithium-Ionen (LFP) || 150–250 || 4.000–8.000 || −20 bis +45 °C || Gut (mit BMS) || Kritisch || Mobile & Premium-Speicher
| |
| − | |-
| |
| − | | Bleisäure || 30–50 || 200–500 || 0 bis +40 °C || Mittel || Gut (giftig) || Veraltet, Billig-Backup
| |
| − | |-
| |
| − | | Nickel-Eisen (Edison) || 20–50 || 10.000–20.000+ || −40 bis +60 °C || Sehr hoch || Gut || Ewige stationäre Speicher
| |
| − | |}
| |
| − |
| |
| − | == Aktuelle Produkte (Stand Januar 2026) ==
| |
| − | * '''Portable''': Elecom DE-C55L-9000 – weltweit erste Natrium-Powerbank (9.000 mAh, 45 W PD, 5.000 Zyklen)
| |
| − | * '''Stationäre Speicher''': Module von Salzstrom, Ective, Tewaycell und Natrium-akkus.eu (12 V / 48 V, ab 100 Ah)
| |
| − | * '''Einzelzellen''': 18650-Format (1.300–1.500 mAh) über AliExpress/HAKADI oder spezialisierte Shops
| |
| − |
| |
| − | == DIY-Anleitung: Eigene Natrium-Ionen-Powerbank bauen ==
| |
| − | Natrium-Ionen-Zellen im 18650-Format eignen sich hervorragend für DIY-Projekte, da sie eine Nennspannung von ca. 3,2 V haben und direkt mit einfachen 5-V-Boost-Modulen kombiniert werden können. Hier eine einfache Anleitung für eine tragbare Powerbank mit ca. 10.000–15.000 mAh (je nach Anzahl der Zellen).
| |
| − |
| |
| − | === Benötigte Materialien ===
| |
| − | * 4–10 × Natrium-Ionen-18650-Zellen (z. B. HAKADI, 1.300–1.500 mAh pro Zelle)
| |
| − | * 1 × TP4056- oder vergleichbares Lademodul (mit einstellbarer Endladung auf max. 4,1 V – wichtig für Na-Ion!)
| |
| − | * 1 × 5-V-Boost-Converter-Modul (z. B. MT3608 oder fertiges Powerbank-Boost-Board mit 2–5 A Ausgang)
| |
| − | * 1 × BMS (Battery Management System) 1S (für Schutz vor Überladung/Tiefentladung, optional aber empfohlen)
| |
| − | * USB-C- oder Micro-USB-Eingang und USB-A/USB-C-Ausgangsbuchsen
| |
| − | * Nickelstreifen oder Lötzinn zum Verbinden der Zellen
| |
| − | * Gehäuse (3D-gedruckt, Alu-Box oder fertiges Powerbank-Gehäuse)
| |
| − | * Lötkolben, Schrumpfschlauch, Multimeter
| |
| − |
| |
| − | === Schritt-für-Schritt-Anleitung ===
| |
| − | # Zellen parallel schalten (1S-Konfiguration): Alle Pluspole miteinander verbinden, alle Minuspole miteinander. Dadurch bleibt die Spannung bei ca. 3,2 V, die Kapazität addiert sich (z. B. 8 Zellen à 1.500 mAh = 12.000 mAh).
| |
| − | # BMS (falls verwendet) zwischen Zellen und Ausgang anschließen.
| |
| − | # Lademodul an den Batteriepack anschließen (Achtung: Endladung auf 4,1 V einstellen – viele Na-Ion-Zellen vertragen keine höhere Spannung!).
| |
| − | # Boost-Modul an den Pack anschließen: Eingang an Batterie, Ausgang auf stabile 5 V.
| |
| − | # USB-Buchsen anladen und -ausgang an entsprechende Module löten.
| |
| − | # Alles in ein Gehäuse einbauen, Kühlung beachten (bei hohen Strömen).
| |
| − | # Mit Multimeter testen: Ladespannung, Ausgangsspannung, Kurzschluss-Schutz.
| |
| − |
| |
| − | === Sicherheitshinweise ===
| |
| − | * Natrium-Ionen sind zwar sehr sicher, aber Kurzschlüsse vermeiden.
| |
| − | * Nur Zellen gleicher Charge und Kapazität parallel schalten.
| |
| − | * Bei Unsicherheit mit fertigen BMS-Modulen arbeiten.
| |
| − | * Für größere Packs (z. B. 12 V Wohnmobil) Zellen in Serie schalten und entsprechendes 4S-BMS verwenden.
| |
| − |
| |
| − | === Vorteil gegenüber Lithium-DIY ===
| |
| − | Kein Brandrisiko, tiefere Entladung möglich, längere Lebensdauer – ideal für Experimente und autarke Projekte.
| |
| − |
| |
| − | == Zukunft ==
| |
| − | Ab 2026 starten europäische Produktionen (z. B. BMZ Group und Moll Batterien). Natrium-Ionen werden voraussichtlich große Teile des Bleisäure-Marktes (Starterbatterien, Backup) und stationäre Lithium-Anwendungen ersetzen. Für autarke Systeme bieten sie das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bei Sicherheit und Langlebigkeit.
| |
| − |
| |
| − | == Siehe auch ==
| |
| − | * [[Lithium-Ionen-Akku]]
| |
| − | * [[Bleisäureakku]]
| |
| − | * [[Nickel-Eisen-Akku]]
| |
| − | * [[Off-Grid-Solaranlage]]
| |
| − | * [[DIY-Powerbank]]
| |
| − |
| |
| − | == Weblinks ==
| |
| − | * [https://www.catl.com/en/naxtra/ CATL Naxtra] (Herstellerseite)
| |
| − | * [https://salzstrom.com Salzstrom] (Deutscher Anbieter stationärer Na-Ion-Speicher)
| |
| − |
| |
| − | ==Quellen==
| |
| − | '''Quelle:''' https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium-ion_battery (Datei: Sodium-ion_battery_(size_18650).jpg) – Lizenz: CC BY-SA 4.0
| |
