Aktuelle Entwicklungen auf dem Redox-Flow-Markt

Laut den Marktforschern von Mercom Capital gehörten zu den fünf Batterieunternehmen, die im Jahr 2015 am meisten Beteiligungskapital (Venture Capital) bekamen, drei Hersteller von Flowbatterien: Vionx Energy, Primus Power und Uni Energy Technologies. Raj Prabhu, CEO und Mitgründer von Mercom, begründet dies auf Nachfrage von pv magazine damit, dass sich der Speichermarkt noch immer in einer relativ frühen Phase befindet. Daher sei auch zu erwarten, dass neue Technologien auf dem Weg zur Massentauglichkeit von Finanziers unterstützt werden. Insbesondere Flowbatterien seien sehr vielversprechend, da sie große Energiemengen auch über längere Zeit speichern. In diesem Bereich seien sie gegenüber Lithium-Ionen-Batterien im Vorteil, meint Prabhu. Im Folgenden stellen wir ein paar der Redox-Flow-Innovatoren vor, deren Ansätze aus Sicht der Redaktion besonders interessant erscheinen.

Volterion

Volterion, ein Spin-off des Fraunhofer-Instituts UMSICHT, entwickelt kleinformatige Redox-Flow-Systeme mit zwei bis zehn Kilowatt Leistung und 6 bis 50 Kilowattstunden Kapazität für Inselnetze, Gewerbekunden, Mehrfamilienhäuser und fürs Eigenheim. Das Besondere an der Volterion-Technik ist nach Aussage des Unternehmens die eigens entwickelte Produktionstechnik für den Stack. Unter anderem verschweißbare Bipolar-Grafit-Elektroden und ein neuartiges Design für einen vollständig verschweißbaren Stack sollen die Produktionskosten senken, Material einsparen und die Leistung und Lebensdauer erhöhen. Im Jahr 2016 hat das Unternehmen mit den ersten Testinstallationen bei Industriekunden begonnen, 2017 soll eine Gesamtkapazität von rund 700 Kilowattstunden unter Real-Life-Bedingungen getestet werden. Der Markteintritt in Deutschland und weltweit ist ab 2018 geplant. Der Preis für ein Komplettsystem inklusive Wechselrichter, Mehrwertsteuer, Installation und Transport soll dann unter 1.000 Euro pro Kilowattstunde Kapazität beziehungsweise zehn Eurocent pro gespeicherter Kilowattstunde liegen.

Schmid

Seit vergangenem Jahr bietet auch der deutsche Maschinenbauer Schmid Vanadium-Redox-Flow-Speicher an. Die EverFlow genannten Geräte wurden mit 15 bis 45 Kilowattstunden Kapazität für das Wohnhaussegment und Gewerbebetriebe konzipiert. Eine Besonderheit ist laut Schmid der eigens entwickelte und hergestellte Stack mit einer Leistung von fünf Kilowatt. Demnächst soll zudem eine dreiphasige Variante der EverFlow-Speicher erhältlich sein. Das Produkt befinde sich derzeit in der Phase der Markteinführung. Erste Geräte seien bereits verkauft worden, in Taiwan, Tschechien, Polen und Deutschland. Für Großprojekte bietet Schmid auch eine Variante mit Speicherkapazitäten ab 200 Kilowattstunden an.

Uni Energy Technologies

Der Elektrolyt der Flowbatterie von Uni Energy Technologies aus der Nähe von Seattle basiert ebenfalls auf Vanadium. Im Vergleich zu herkömmlichen Vanadium-Redox-Flow-Batterien will Uni Energy die Eigenschaften des Elektrolyts allerdings verbessert haben, basierend auf Entwicklungen des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL). Dadurch erreiche das System eine höhere Energiedichte und könne bei Temperaturen zwischen minus 5 und plus 50 Grad Celsius betrieben werden. Ein zugesetzter Sulfat-Chlorid-Komplex soll außerdem die Gasentwicklung deutlich verringern. Bis heute hat das Unternehmen bereits Großprojekte mit rund sieben Megawattstunden Speicherkapazität realisiert, eines davon im nordfriesischen Braderup, um die Erzeugungsschwankungen eines Windparks auszugleichen. Bis Ende 2016 sollen weitere 13 Megawattstunden in fünf Projekten in Betrieb gehen. Mercom Capital zufolge hat Uni Energy im Jahr 2015 rund 25 Millionen US-Dollar an Risikokapital eingesammelt.

Vizn Energy Systems

Das texanische Unternehmen Vizn Energy Systems hat nach eigener Aussage eine Redox-Flow-Technologie entwickelt, die sowohl eine hohe Leistungsabgabe als auch über längere Zeit eine hohe Energiemenge liefern kann. Daher sei die Batterie auch zur Netzstabilisierung einsetzbar. Das sei möglich, indem alkalische elektrochemische Komponenten im Elektrolyt gelöst werden. So entstehe praktisch eine Hybrid-Flow-Batterie. Zudem sei die verwendete Batteriechemie ungiftig, nicht brennbar und nicht explosiv. Die Elektrolyte seien lebensmitteltauglich (food grade) und zu günstigen Preisen erhältlich. Der Elektrolyt basiert auf einem Zink-Eisen-Gemisch. Das Unternehmen bietet Systeme mit Leistungen zwischen 48 Kilowatt und 1,4 Megawatt an. Im Jahr 2014 bekam das Speichersystem Z20 von Vizn den ees Award auf der Intersolar Europe verliehen.

Vionx Energy

Das in der Nähe von Boston ansässige Unternehmen Vionx Energy bietet mit der VNX1000-Serie Redox-Flow-Containerlösungen an. Die modular verschaltbaren Container haben laut Vionx eine Leistung von einem Megawatt bei einer Speicherkapazität von einer Megawattstunde. Eine Auslegung also, wie sie auch manche Großspeicher auf Lithium-Ionen-Basis haben. Ein sogenanntes Interdigitated Flow Field sei die Kerntechnologie der Batterie. Damit könnten auch bei geringem Systemdruck hohe Leistungen erreicht werden. Im Jahr 2015 konnte das Unternehmen laut Mercom Capital rund 58 Millionen US-Dollar Risikokapital mobilisieren.

Primus Power

Primus Power aus Kalifornien stellt Redox-Flow-Batterien mit Leistungen zwischen 25 Kilowatt und 25 Megawatt her. Der Elektrolyt basiert auf einer Zink-Brom-Kombination. Ein patentiertes Single-Flow-Loop-Design mache den Einsatz einer Membran im Stack überflüssig. In einem aktuellen Projekt kooperiert Primus mit dem Softwarekonzern Microsoft. Die Unternehmen entwickeln gemeinsam eine Strategie zur nachhaltigen Energieversorgung von Rechenzentren. Mercom Capital gibt das von Primus im Jahr 2015 eingeworbene Risikokapital mit rund 25 Millionen US-Dollar an.