Der Übergang zu einer nachhaltigen Energieversorgung mit erneuerbaren Energien, die naturgemäß fluktuieren, sowie die Mobilitätswende haben zu einem wachsenden Bedarf an Energiespeicherkapazität geführt. Eine zentrale Rolle spielen dabei elektrochemische Speicher – die derzeit am weitesten verbreitete Option sind Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Da LIB jedoch meist auf kritische Rohstoffe wie Lithium, Nickel, Graphit und Kobalt angewiesen sind, wird nach alternativen Technologien geforscht. In der Entwicklung befinden sich Batterietechnologien auf der Basis von Natrium, Magnesium, Aluminium, Kalzium, Kalium oder Chlor als potenzielle Alternativen. Natrium-Ionen-Batterien (NIB) gelten in naher Zukunft als die größten Konkurrenten der LIB und sind bereits auf dem Markt erhältlich.

Aufgrund ihres Potenzials als umweltverträglichere, sicherere und kostengünstigere Alternative zu LIB haben NIB besondere Aufmerksamkeit erlangt. Allerdings gibt es noch deutlich weniger Studien, die sich mit der Nachhaltigkeit von NIB befassen, als solche, die sich auf LIB konzentrieren. Hinzu kommt, dass der Markt für NIB sich sehr schnell entwickelt und regelmäßig Innovationen hervorbringt. Damit entsteht ein noch größerer Bedarf an Studien zur Nachhaltigkeit von NIB.

Als Teil des Exzellenzclusters „Post Lithium Storage“ (POLiS) zielt diese Arbeit darauf ab, die Forschungslücke zu schließen, indem sie eine umfassende Bewertung von NIB im Vergleich zu konventionellen Lithium-basierten Technologien vornimmt. Durch die Weiterentwicklung der Nachhaltigkeitsbewertung von NIB soll diese Dissertation zur fundierten Entscheidungsfindung im Bereich der Energiespeichersysteme beitragen. Die Bewertung wird in drei Teilen durchgeführt, die jeweils in einer geeigneten wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht werden sollen:

• Vergleichende Ökobilanz einer preußisch-weißen und Vanadium-Phosphat basierten NIB auf der Grundlage von primären Labordaten
• Ökobilanz eines Batterie-Containerspeichers mit NIB und LIB
• Ökobilanz von hochskalierten NIB-Produktionsprozessen

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