Fraunhofer Umsicht kombiniert Photovoltaik-Gewerbeanlage mit Vanadium-Redox-Flow-Speicher

In seinem Projekt „VanRedFlow“ will das Frauhofer Umsicht für einen mittelständischen Betrieb eine Photovoltaik-Anlagen mit Redox-Flow-Speichertechnologie kombinieren. Das Institut arbeite dafür mit dem Fertigungs- und Schweißfachbetrieb Technoboxx GmbH & Co. KG und der Innovation City Ruhr/Modellstadt Bottrop zusammen. Technoboxx verfüge am Firmenstandort in Bottrop seit 2011 über eine eigene Photovoltaik-Anlage mit 70 Kilowatt Leistung, die einen wesentlichen Beitrag zur Deckung des Stromverbrauchs der Maschinen, Gebäudetechnik und Büros liefere, teilte das Fraunhofer Umsicht am Donnerstag mit. Durch Installation eines Speichers mit 15 Kilowatt Leistung und 75 Kilowattstunden Kapazität, was etwa 5000 Liter Elektrolyt erfordert, solle der Eigenstromanteil auf bis zu 75 Prozent gesteigert werden.

Nordrhein-Westfalen beheimatete eine Vielzahl stromabnehmender Betriebe, habe eine hohe Verbraucherdichte und entsprechende Erzeugungskapazität. Im Zuge der Umstellung des Energiesystems sei es wichtig, ausreichend Strom vor Ort zu erzeugen, schreiben die Forscher weiter. Der Ausbau der erneuerbaren Energien lasse sich umso besser gewährleisten, wenn produzierende Betriebe ihren eigenen Strombedarf durch regenerative Erzeugungstechnologien deckten. Zum Ziel, die Stromversorgung komplett bisi 2050 auf erneuerbare Energien umzustellen, erklärt Peter Schwerdt, Abteilung Chemische Energiespeicher bei Fraunhofer Umsicht: „Das Ziel ist ehrgeizig. Damit es erreicht werden kann, müssen die unterschiedlichen Erzeugungsarten der erneuerbaren Energien sowie Speicher und Lastmanagement genau aufeinander abgestimmt werden.“

Das Fraunhofer Umsicht sieht in der Vanadium-Redox-Flow-Technologie eine günstige und sichere Alternative zu den derzeit noch dominierenden Lithium-Ionen- und Blei-Batterien. Bei der eingesetzten Redox-Flow-Technologie werde ein flüssiger Energieträger (Elektrolyt) in zwei Tanks gespeichert und durch eine elektrochemische Zelle gepumpt. Eine Vergrößerung der Kapazität könne durch Erweiterung der Speichertanks erfolgen. Dadurch ließen sich Leistung und Kapazität der Batterie unabhängig voneinander skalieren. Die Forscher entwickelten und fertigten für die Batteriespeicher thermisch verschweißbare Bipolarplatten, die einen neuartigen Aufbau erlauben. Ein aus vielen Einzelzellen bestehender Batterie-Stack könne nun dicht verschweißt und ohne Dichtungen aufgebaut werden, was die Zuverlässigkeit im Vergleich zu bisherigen Technologien deutlich steigert. „Es lassen sich erstmalig günstig elektrische Speichersysteme herstellen, die auch für das Marktsegment der industriellen Anwendungen relevant sind“, so Schwerdt weiter. (Sandra Enkhardt)