Ladefreunde-Blog · Speicher

Von Blei bis Natrium: die Geschichte der Batterie

1. Oktober 2026 10 min Lesezeit Ladefreunde-Blog

Kurzfassung: Die wiederaufladbare Batterie ist über 160 Jahre alt. Vom Bleiakku des Jahres 1859 führte der Weg über Nickel-Cadmium, Nickel-Eisen und Nickel-Metallhydrid zur Lithium-Ionen-Zelle, die Sony 1991 auf den Markt brachte und für die es 2019 den Chemie-Nobelpreis gab. Seitdem hat sich vor allem das Innenleben der Zelle verändert. Kobalt und Nickel weichen dem Lithium-Eisenphosphat, kurz LFP, und mit Natrium kommt eine Zelle ganz ohne Lithium. Für uns ist das die wichtigste Nachricht dieser Geschichte: Die Batterien, die heute am billigsten sind und am längsten halten, kommen ohne die knappsten Rohstoffe aus. Genau sie gehören in Quartierspeicher und Fahrzeugflotten.

Im ersten Teil unserer Serie ging es darum, was ein Speicher leistet: Strom verschieben, Netze entlasten, das System stabil halten. Dieser Teil erzählt, woher die Batterie kommt. Die Geschichte ist lang, und sie erklärt, warum Speicher gerade jetzt billig genug werden, um sie in jedes Wohnviertel zu stellen.

1859: Blei und Schwefelsäure

Der französische Physiker Gaston Planté baute 1859 die erste Batterie, die man wieder aufladen konnte. Er wickelte Bleiplatten zu einer Rolle und stellte sie in verdünnte Schwefelsäure. Beim Laden bildet sich an einer Platte Bleidioxid, beim Entladen gibt die Zelle den Strom zurück.

Das Prinzip ist bis heute im Einsatz. Fast jedes Auto hat eine Starterbatterie aus Blei. Bleiakkus sind billig und robust, aber schwer. Für ein Fahrzeug, das weit fahren soll, oder für einen Speicher, der jeden Tag voll geladen und wieder entleert wird, sind sie zu schwer und halten zu wenige Ladezyklen aus.

Zeichnung aus dem 19. Jahrhundert: die aufgerollte Bleizelle von Gaston Planté in einem Glasgefäß

Abbildung: Die Bleizelle von Gaston Planté in einer Darstellung aus dem 19. Jahrhundert — via Wikimedia Commons — Public Domain

Nickel: von Jungner über Edison bis zum Prius

Vierzig Jahre später kam das Nickel. 1899 erfand der Schwede Waldemar Jungner den Nickel-Cadmium-Akku. 1901 ersetzte Thomas Edison das giftige Cadmium durch Eisen und ließ sich den Nickel-Eisen-Akku patentieren. Edison dachte dabei ausdrücklich an Elektroautos. Sein Akku hatte aber drei Schwächen: Er speicherte wenig Energie je Kilogramm, kam mit Kälte schlecht zurecht und verlor auch ungenutzt schnell seine Ladung.

Ausstellungsstand mit Nickel-Eisen-Akkus der Edison Storage Battery Company auf der Weltausstellung 1904

Foto: Nickel-Eisen-Akkus von Edison auf der Weltausstellung in St. Louis 1904 — via Wikimedia Commons — Public Domain

Eine Randnotiz gehört dazu, weil sie oft verwechselt wird: Die Alkali-Batterie aus dem Wecker oder der Fernbedienung kam 1959 in den Handel. Sie geht unter anderem auf den Kanadier Lewis Urry zurück und kann nicht wieder aufgeladen werden. Sie ist eine Einwegbatterie und für Speicher ohne Bedeutung.

Der nächste große Schritt war der Nickel-Metallhydrid-Akku. Im Dezember 1997 kam der Toyota Prius auf den Markt, das erste Hybridauto aus Großserie. Sein Akku stammte von Panasonic EV Energy, einem Gemeinschaftsunternehmen von Toyota und Matsushita. Damit ging ein großer Fahrzeugakku zum ersten Mal in Serie.

Ein Toyota Prius der ersten Generation von 1997 im Toyota-Automobilmuseum

Foto: Toyota Prius der ersten Generation (1997) im Toyota-Automobilmuseum — via Wikimedia Commons — CC BY-SA 4.0 / Ghostofakina

Lithium: drei Forscher und ein Nobelpreis

Lithium ist das leichteste Metall und liefert eine hohe Spannung. Daraus eine sichere Batterie zu bauen, dauerte rund 15 Jahre und brauchte drei Forscher.

1991 brachte Sony die erste Lithium-Ionen-Zelle auf den Markt, zuerst für Videokameras. Am 9. Oktober 2019 erhielten Goodenough, Whittingham und Yoshino gemeinsam den Chemie-Nobelpreis „für die Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterie".

Porträt des japanischen Chemikers Akira Yoshino

Foto: Akira Yoshino, Chemie-Nobelpreisträger 2019 — via Wikimedia Commons — CC BY 4.0 / 大臣官房人事課

Was in der Zelle steckt: NMC, NCA und LFP

In jeder Lithium-Ionen-Zelle wandern Lithium-Ionen beim Laden und Entladen zwischen zwei Seiten hin und her. Die Minusseite ist heute meist Graphit. Über Preis, Gewicht und Lebensdauer entscheidet vor allem die Plusseite, die Kathode. Drei Familien haben sich durchgesetzt:

LFP galt lange als zweite Wahl, weil es weniger Energie je Kilogramm speichert. Zwei Erfindungen aus China haben das geändert. 2019 stellte CATL auf der IAA in Frankfurt Packs vor, in denen die Zellen ohne Zwischenmodule direkt im Gehäuse sitzen: 10 bis 15 Prozent mehr Energie je Kilogramm und 40 Prozent weniger Teile. Im März 2020 folgte BYD mit der Blade-Batterie, langen flachen LFP-Zellen, die den Platz im Pack nach Herstellerangabe über 50 Prozent besser ausnutzen. Damit war der Gewichtsnachteil im Alltag klein genug.

Die Zahlen zeigen, wie schnell es ging. 2022 hatte LFP knapp 30 Prozent der Batterien in neuen Elektroautos, NMC 60 Prozent. 2025 lag LFP bei über 55 Prozent. Bei stationären Speichern macht LFP laut BloombergNEF inzwischen über 90 Prozent des Zubaus aus. Der Grund ist der Preis: Laut BloombergNEF kostete ein LFP-Pack 2025 im Schnitt 81 Dollar je Kilowattstunde, ein NMC-Pack 128 Dollar.

Bei der Energie je Kilogramm liegt NMC weiter vorn. Die neuesten Zellen erreichen laut Internationaler Energieagentur über 250 Wattstunden je Kilogramm, LFP bis 205. Für einen Speicher im Keller oder an der Ortsnetzstation spielt das Gewicht aber kaum eine Rolle. Dort zählen Preis, Sicherheit und Lebensdauer. Die Denkfabrik Ember rechnet bei modernen LFP-Großspeichern mit einer Auslegungs-Lebensdauer von 20 Jahren und einem Kapazitätsverlust von 2 Prozent im Jahr, wie ihn die Hersteller garantieren.

Natrium: die Zelle ohne Lithium

Natrium steckt in jedem Kochsalz. Eine Batterie, die Natrium statt Lithium nutzt, macht sich unabhängig vom Lithiummarkt. Am 29. Juli 2021 stellte CATL seine erste Natrium-Ionen-Zelle vor, mit 160 Wattstunden je Kilogramm. Im Dezember 2023 lief in China mit dem JAC Yiwei das erste Serienauto mit Natrium-Ionen-Akku vom Band, die Zellen kamen vom Hersteller HiNa. Im Februar 2026 kündigten CATL und Changan einen Pkw mit der neuen CATL-Zelle „Naxtra" an, die bis zu 175 Wattstunden je Kilogramm speichert.

Natrium-Zellen haben eine besondere Stärke: Bei minus 40 Grad behalten sie laut Internationaler Energieagentur noch etwa 90 Prozent ihrer Kapazität. Sie speichern weniger Energie als Lithium-Zellen; ein durchschnittlicher SUV kommt damit auf bis zu 350 Kilometer statt 400 bis 600. Und sie sind noch klein am Markt: 2025 lag ihr Anteil unter 1 Prozent der Lithium-Ionen-Fertigung, und über 95 Prozent der bis 2030 geplanten Fertigung liegen in China. Billiger als LFP sind sie laut Internationaler Energieagentur in den meisten Anwendungen noch nicht, solange Lithium nicht deutlich teurer wird.

Der Speichermarkt setzt trotzdem schon darauf. CATL hat mit dem Speicherhersteller HyperStrong vereinbart, über drei Jahre 60 Gigawattstunden Natrium-Batterien zu liefern.

Eine Natrium-Ionen-Batterie des Herstellers Faradion in einer Vitrine des Science Museum in London

Foto: Natrium-Ionen-Batterie von Faradion im Science Museum London — via Wikimedia Commons — CC BY-SA 4.0 / The wub

Feststoff: noch nicht in Serie

Seit Jahren angekündigt ist die Feststoffbatterie, bei der ein fester Stoff die flüssige Elektrolytlösung ersetzt. Stand Herbst 2026 fährt noch kein Serien-Pkw damit. Toyota plant mit dem Rohstoffkonzern Sumitomo Metal Mining die ersten Fahrzeuge für 2027 bis 2028. Das US-Unternehmen QuantumScape hat im Februar 2026 eine Pilotlinie eröffnet, nennt aber keinen Termin für den Verkauf. Für Speicher im Netz spielt die Feststoffbatterie bis auf Weiteres keine Rolle.

Rohstoffe: was drinsteckt und was nicht

Ein verbreiteter Irrtum zuerst: Lithium-Ionen-Akkus enthalten keine seltenen Erden. Das zeigen schon die Bestandteile: Lithium, Eisen, Phosphat oder Nickel, Mangan, Kobalt, Aluminium, dazu Graphit. Seltene Erden stecken in den Dauermagneten mancher Elektromotoren, nicht in der Batterie.

Knapp und politisch heikel sind andere Stoffe. Die Demokratische Republik Kongo hat 2025 erst den Export von Kobalt gestoppt und dann Ausfuhrquoten eingeführt. Laut Internationaler Energieagentur stieg der Kobaltpreis zwischen Januar 2025 und April 2026 um rund 130 Prozent, der Lithiumpreis hat sich im selben Zeitraum mehr als verdoppelt. Bei der Verarbeitung dieser Rohstoffe hält das jeweils führende Land im Schnitt 72 Prozent des Weltmarkts, fast immer ist das China.

Hier zeigt sich, warum der Weg der Chemie für uns so wichtig ist. LFP braucht weder Kobalt noch Nickel. Natrium braucht nicht einmal Lithium. Jede Stufe macht die Batterie unabhängiger von den Rohstoffen, deren Preise am stärksten schwanken. Wer die Zellen baut und wie abhängig Europa dabei von China ist, darum geht es in Teil 4.

Was das für Quartier und Flotte heißt

Für einen Quartierspeicher an der Ortsnetzstation ist LFP heute die naheliegende Wahl, und Natrium kommt als Alternative hinzu. Beide Zellen sind billig, halten viele Jahre und brauchen kaum Kobalt oder Nickel. Dass sie schwerer sind als NMC-Zellen, stört im Betonschrank am Straßenrand nicht.

Dasselbe gilt für Fahrzeugflotten: Stadtbusse, Lieferwagen, Carsharing-Autos und Dienstwagen, die jeden Tag dieselben Strecken fahren und nachts am Depot stehen. Für sie zählen dieselben Eigenschaften wie beim Quartierspeicher: Preis, Sicherheit, Lebensdauer. Ihre Akkus sind rollende Speicher, die in Stunden mit Überschussstrom laden können, statt dass Windräder und Solarparks gedrosselt werden. Das Werkzeug dafür heißt § 13k, „Nutzen statt Abregeln".

Die Geschichte der Batterie läuft also auf einen Punkt zu, der für uns zählt: Speicher werden billiger, langlebiger und rohstoffärmer. Wie viel eine Kilowattstunde Speicher heute kostet und wie viel davon weltweit gebaut wird, zeigt Teil 3.

Unsere Serie über Batteriespeicher: 1. Was ein Speicher leistet · 2. Von Blei bis Natrium · 3. Preise und Mengen · 4. Wer die Zellen baut · 5. Deutschland und die Batterie · 6. Wo Deutschland steht · 7. Was der Batterieforscher sagt · 8. Blockgebote und der Speicher-Simulator

Steht das Windrad, steht der Standort!

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