Achtmal so großer Stromspeicher

FRAUNHOFER Forscher sprechen von „wichtigem Durchbruch“ bei Flow-Batterien

FREIBURG taz | In dieser Wortkombination stecken Visionen: Redox-Flow. Batterien dieses Typs könnten nämlich zu einem interessanten Speichermedium in einer von erneuerbaren Energien geprägten Stromwirtschaft werden. Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) in Oberhausen forscht daran und spricht von einem „wichtigen Durchbruch“.

In Redox-Flow-Batterien steckt die Energie in zwei Flüssigkeiten, die in zwei Tanks gespeichert sind. In einer zentralen Reaktionseinheit, einer galvanischen Zelle, reagieren diese miteinander. Beim Ladevorgang wird dabei elektrische in chemische Energie umgesetzt, bei der Entladung geht es umgekehrt, aus Chemie wird wieder Strom. Zwar bekommt man am Ende des Prozesses aufgrund der Umwandlungsverluste und wegen der nötigen Hilfsenergie (für Pumpen) nur etwa 75 Prozent des eingespeicherten Stroms wieder zurück. Aber im Vergleich zu manchen anderen Speicherverfahren ist das ein ganz ordentlicher Wirkungsgrad.

Dieser elektrochemische Durchflussreaktor kann mit unterschiedlichen Substanzen arbeiten. Aus derzeitiger Sicht seien Systeme mit gelösten Salzen des Metalls Vanadium die Technik der Wahl, heißt es am Umsicht-Fraunhofer. Der Charme dieser Technik liegt darin, dass man die Tanks theoretisch beliebig vergrößern und damit die Speicherkapazität der Batterie beliebig erhöhen kann.

Der Durchbruch, von dem die Fraunhofer-Forscher in diesen Wochen sprachen, besteht in der Entwicklung einer achtmal so großen Redox-Flow-Batterie wie bisher: mit einer Zellgröße von 0,5 Quadratmetern leistet sie 25 Kilowatt. Herkömmliche DIN-A4-Blatt-große Redox-Flow-Batterien hätten nur eine Leistung von 2,3 Kilowatt. „Grundsätzlich ist in den Batterien kein teurer Rohstoff drin, sagt Fraunhofer-Forscher Jens Burfeind. Und deswegen hoffe man, durch größere Einheiten die Produktionskosten senken zu können. Bisher kostet eine Redox-Flow-Anlage, als Stromspeicher für ein kleines Ortsteilnetz oder für eine Firma, mit 100 Kilowattstunden Kapazität und einer Leistung von 10 Kilowatt 125.000 Euro – laut Listenpreis des zum Gildemeister-Konzerns gehörenden Unternehmens Cellstrom.

Doch nicht für alle Anwendungen sind Flow-Batterien geeignet, zum Beispiel nicht für Fahrzeuge, sondern nur für den stationären Einsatz. Und sie sind aus wirtschaftlichen Gründen nur dort attraktiv, wo sie häufig – also etwa im Tageszyklus – be- und entladen werden. Denn aufgrund der hohen Investitionskosten rentieren sie sich erst nach vielen Ladezyklen. Und am ehesten dort, wo sie helfen, den teuren Strombezug aus dem Netz zu reduzieren. B. JANZING