„Redox-Flow“-Batterien: Solar- und Windstrom auf Vorrat

Nachts oder bei Flaute liefern Solar- und Windkraftwerke keinen Strom. Erneuerbare Energien brauchen deshalb Stromspeicher, um ihr ganzes Potenzial entfalten zu können. Forscher der Fraunhofer-Allianz Energie zeigen auf der Hannover Messe in Halle 13, E44 (19. bis 23. April 2010) „Redox-Flow“-Batterien, die größere Mengen Ökostrom speichern können. Der große Vorteil der neuen Akkus: Sie haben eine vergleichbare Energiedichte wie Bleiakkus, ihre Lebensdauer ist jedoch fast zehnmal so hoch. Die Idee stammt aus den 1970er Jahren: Zwei Flüssigkeiten, Elektrolyte mit Metall-Ionen, fließen aus Tanks durch eine Zelle, die in einem chemischen Prozess daraus Strom erzeugt.
Dieses Prinzip der Redox- Flow-Batterie ist umkehrbar: Ist Energie aus Wind- oder Sonnenkraft übrig, wandelt die Batterie die elektrische wieder in chemische Energie um und speichert sie in den Tanks. Bis zu 10 000-mal lässt sich der Vorgang wiederholen. Solche Batterien sollen in den kommenden Jahren mit Leistungen bis zu einigen Megawatt entwickelt werden und Ökostrom so vorhersehbar wie Strom aus fossilen Kraftwerken machen.

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE entwickelt Stacks für kleine Leistungen und das Batteriemanagement
Das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal bei Karlsruhe entwickelt Elektrolyte sowie neue Materialien insbesondere für die Membran, durch die der Ionenaustausch stattfindet. Auf der Hannover Messe demonstriert das ICT eine voll funktionsfähige Redox- Flow-Batterie mit zwei kleinen Tanks und einem Zellenstapel, alles auf der Fläche eines A3-Blatts. Die Leistung beträgt zwar nur wenige Watt, dafür lassen sich in dem Versuchaufbau verschiedene Materialien erproben. Die Stackentwicklung für kleine Leistungen und das Batteriemanagement wird zurzeit am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE vorangetrieben. Auf der Hannover Messe stellen ISE-Forscher einen exemplarischen Stackentwurf vor.

Konzepte für größere Anlagen mit bis zu 2 MW in der Entwicklung
Am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen werden die hierzu notwendigen 35 kW Groß-Stacks entwickelt und in Zukunft auch getestet. Diese Stacks bilden die Basis der 2 MW-Anlagen. Auf der Messe zeigen die Forscher einen stufenförmig aufgeschnittenen Stack mit einem Stapel aus Zellen. In Oberhausen hat das Institut ein Redox-Flow-Batterie-Testlabor aufgebaut (weitere Informationen ab dem 19. April unter: battery-lab.umsicht.fraunhofer.de). In dem Labor können die Wissenschaftler Redox-Flow Batterien mit bis zu 80 Kilowatt und bis zu einer Tonne Gewicht untersuchen. Zurzeit prüfen sie erste Funktionsmuster für Einzelzellen.
Auf der Hannover Messe stellen Wissenschaflter in Halle 13, E44 aktuelle Forschungsergebnisse der Fraunhofer-Allianz Energie sowie des Fraunhofer Netzwerks „Energiespeichersysteme und Netze“ und des „Batterie-Netzwerks“ vor.

18.04.2010 | Quelle: Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH