Kostensenkung bei Redox-Flow-Speichern

Für die hohen Kosten der Batterien sind vor allem die Stacks verantwortlich, die den zu speichernden Strom in chemische Energie der bei Redox-Flow-Batterien in zwei Tanks gespeicherten Elektrolytflüssigkeiten umwandeln. „Wir konnten das Gewicht der Stacks auf zehn Prozent reduzieren und somit auch deren Kosten erheblich senken“, erläutert Thorsten Seipp, Geschäftsführer bei Volterion.

Der Clou lag vor allem in der Materialentwicklung. Üblicherweise bestehen die Stacks aus einer Graphit-Kunststoff-Mischung. Durch die Verarbeitung büßen die Materialien ihre polymeren Eigenschaften allerdings ein: Die langen Polymerketten werden zerstört, das Material verliert seine Flexibilität und auch einen Teil seiner Stabilität. Zudem lässt es sich nicht verschweißen, sondern muss mit Dichtringen versehen und verschraubt werden. „Wir haben das Material und den Herstellungsprozess am Fraunhofer UMSICHT so angepasst, dass die polymeren Eigenschaften erhalten bleiben“, erklärt Seipp. Die Stacks könnten somit erheblich dünner ausgelegt und verschweißt werden.

Als Anwendungsgebiet sieht das Unternehmen unter anderem Schnellladestationen bis 350 kW für Elektrofahrzeuge, die aufgrund ihrer hohen Kurzfrist-Leistung das Stromnetz an vielen Stellen überfordern würden und deshalb einen Puffer benötigen.

Ein Pilotversuch mit einer 100-kW-Batterie läuft aktuell in einer Kläranlage, um die Eigenstromversorgung aus einer PV-Anlage und einem Biogas-BHKW zu flexibilisieren.

Auch in Verbindung mit mehreren MRT-Scannern in Kliniken, die kurzfristig und teils gleichzeitig Leistungen von jeweils 200 kW abrufen, könne eine Redox-Flow-Batterie vielfach lohnenswert sein, meint Seipp.

Der Schwerpunkt der weiteren Forschungsarbeit liegt jetzt in der Hochskalierung der Leistung von derzeit 100 bis 300 kW bis in den Megawattbereich.

Text: Guido Bröer

Foto: Fraunhofer UMSICHT