Bei Energiespeichern dominieren zurzeit Batteriespeicher auf Basis von Blei oder Lithium den Markt. Jedoch sind sie entweder sehr teuer, haben eine geringe Zyklenfestigkeit - oder es besteht Brandgefahr. Insbesondere für stationäre, dezentrale Speicher mit einer weiten Leistungsspanne gibt es eine Alternative: die Vanadium-Redox-Flow-Batterie.
Redox Flow für die Industrie
Bei der von Fraunhofer Umsicht eingesetzten Redox-Flow-Technologie wird ein flüssiger Energieträger (Elektrolyt) in zwei Tanks gespeichert und durch eine elektrochemische Zelle gepumpt. Die Kapazität lässt sich vergrößern, indem man einfach den Speichertank erweitert. Dadurch lassen sich Leistung und Kapazität der Batterie unabhängig voneinander skalieren.
Für die Batteriespeicher entwickelt Fraunhofer Umsicht thermisch verschweißbare Bipolarplatten, die einen neuartigen Aufbau erlauben. Ein aus vielen Einzelzellen bestehender Batterie-Stack kann nun dicht verschweißt und ohne Dichtungen aufgebaut werden, was die Zuverlässigkeit des Energiespeichers deutlich steigert. Damit lassen sich erstmals günstig elektrische Speichersysteme herstellen, die sich für industrielle Anwendungen eignen.
Modellstandort Nordrhein-Westfalen
In Rahmen des Projekts VanRedFlow testen Forscher von Fraunhofer Umsicht in Kooperation mit dem Fertigungs- und Schweißfachbetrieb Technoboxx sowie der InnovationCity Ruhr/Modellstadt Bottrop die Kopplung von Redox-Flow-Batterien mit einem regenerativen Energiesystem.
Technoboxx verfügt am Firmenstandort in Bottrop seit 2011 über eine eigene Photovoltaikanlage mit 70 kWp Leistung, die wesentlich zur Deckung des Stromverbrauchs beiträgt. Durch Installation eines Speichers mit 15 kW Leistung und 75 kWh Kapazität, was etwa 5000 Liter Elektrolyt erfordert, soll der Eigenstromanteil auf bis zu 75 Prozent gesteigert werden. Es muss entsprechend weniger Energie mit dem Netz ausgetauscht werden, und der CO2-Fußabdruck des Unternehmens verringert sich weiter.
Die Projektpartner wollen einen nordrhein-westfälischen Modellstandort für die Systemkopplung Redox-Flow-Batterie – solare Stromversorgung schaffen. Das Speichersystem soll mittelständische Unternehmen mit nennenswertem Stromverbrauch und bisher geringem Eigenstromanteil auf Basis regenerativer Energien unterstützen.
