Redox-Batterien für die Stromnetze der Zukunft

OBERHAUSEN ▪ Strom kommt aus der Steckdose – und das hierzulande meist sogar problemlos. Dabei ist die stete Leistungsbereitschaft unseres Stromnetzes gar keine so ganz einfache Sache. Strom muss gewissermaßen immer genau in dem Moment produziert werden, in dem er auch verbraucht wird.

Es wird aber nicht immer gleichviel „Strom“ über den Tag aus den Netzen abgezapft. Ein umfangreiches Strombedarfsmanagement sorgt dafür, dass die Netze dennoch stabil bleiben, Fernseher also nicht ausgehen, Kühltruhen kalt bleiben, das Licht nicht dunkler wird.

Mit dem immer stärkeren Einsatz von erneuerbaren Energien wird das Managen der Stromnetze allerdings noch anspruchsvoller werden. Denn die Verfügung von Wind oder Sonnen-energie deckt sich nicht notwendigerweise mit den Verbrauchsgewohnheiten von Haushalten oder gewerblich-Industriellen Stromkunden. Ein konstruiertes Beispiel: Nachts weht der Wind – aber den Strom, den die Windenergie-Anlagen dann produzieren, braucht in dieser Zeit niemand, zumindest nicht in dem Maße.

Am Tag dagegen setzt Flaute ein, die Windräder stehen still – das Essen will trotzdem auf dem Elektroherd gekocht werden, will meinen: der Verbrauch steigt. Um jetzt genügend Energie zu bekommen, könnte diese aus einem Speicher abgerufen werden, der in der Nacht aufgeladen wurde. Speichertechnologien dürften daher beim vermehrten Einsatz regenerativer Energien eine viel größere Bedeutung als bisher erlangen.

Im Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (kurz Umsicht) in Oberhausen wird mit Blick auf diese bereits nahe Zukunft mit Hochdruck geforscht und entwickelt. Dr. Christian Dötsch, federführend in der Entwicklung sogenannter Redox-Flow-Batterien hofft schon in naher Zukunft ein marktreifes Produkt in einer Kleinserie produzieren zu können.

Mit der riesigen Redox-Flow-Batterie, wie sie in Oberhausen entwickelt wird, könnten 2000 Haushalte über einen durchaus nennenswerten Zeitraum versorgt werden. Stromlücken könnten so zumindest in kleineren Zusammenhängen überbrückt, Netze stabil gehalten werden. Also eine Universalantwort auf alle Verfügungsprobleme bei erneuerbaren Energien? – Dr. Dötsch verneint. „Es gibt nicht die eine Technologie, die uns retten wird.“

Und deshalb wird auch an der Praxistauglichkeit einer ganzen Reihe weiterer Verfahren geforscht: Druckluftspeicher-Kraftwerke, thermochemische Speicher, Li-Batterien, virtuelle Netzspeicher... ▪ LK

Die Redox-Flow-Batterie:Eine Redox-Flow-Batterie ist technologisch eine Art Mittelding zwischen Akku und Brennstoffzelle. Von ihren Ausmaßen her hat sie in Oberhausen mit einer Autobatterie wenig gemein. Die Anlage, die derzeit unweit des Centro zu besichtigen ist, nimmt den Raum eines großen Wohnzimmers ein. Wie im Bleiakku eines Autos so wird auch in der Redox-Flow-Anlage elektrische Energie über eine elektrochemische Reaktion in einer elektrolytischen Flüssigkeit – einem in Schwefelsäure gelösten Salz – gespeichert. Doch anders als beim Bleiakku, bei dem Elektroden und Flüssigkeit eine Einheit bilden, wird bei der Redox-Flow-Batterie das Elektrolyt in zwei Tanks gespeichert. Der Vorteil besteht vor allem in einer fast beliebig hohen Kapazität, die allein durch die Größe der Tanks begrenzt ist. Die beiden Flüssigkeiten reagieren in galvanischen Zellen miteinander. Über die Zellen, Stacks genannt, wird entweder Strom abgegeben oder eben eingespeist.

Quelle: wa.de

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