Redox-Flow-Batterie

Redox-Flow-Batterien (RFB) besitzen eine hohe Effizienz und sind dabei bedeutend langlebiger als herkömmliche Batterien. Aufgrund des Speicherprinzips lässt sich die Leistung unabhängig von der Kapazität skalieren.

Redox-Flow-Batterien speichern Energie in einem flüssigen Elektrolyten. Die gespeicherte Energie wird in externen Tanks gelagert und kann bei Bedarf in der Wandlereinheit umgesetzt werden. Speichersysteme auf Basis der Redox-Flow-Technik können daher variabel auf die Anwendung hin angepaßt werden.

Großprojekt »RedoxWind«

Im Rahmen von »RedoxWind« wird auf dem Fraunhofer ICT-Gelände eine Vanadium-Redox-Flow-Großbatterie entwickelt. Diese Batterie wird mit einer 2 MW Windkraftanlage gekoppelt und bildet damit eine Erzeuger-Speicher-Einheit, mit der Windstrom in Zukunft gespeichert werden kann.

Fotomontage der RedoxWind-Anlage auf dem Fraunhofer ICT Gelände
© Foto Fraunhofer ICT

Fotomontage der RedoxWind-Anlage auf dem Fraunhofer ICT Gelände

Materialentwicklung und -charakterisierung

Am Fraunhofer ICT werden Materialien für Flow-Batterien untersucht und weiterentwickelt. Diese Arbeiten umfassen die Charakterisierung von Batteriematerialien, Untersuchungen über die Langzeitstabilität, neuartige Elektrolytformulierungen, sowie die Entwicklung korrosionsstabiler Bipolarplatten.

Redoxchemie

Neben der Entwicklung von Vanadium-Redox-Flow-Batterien (V-RFB) werden am Fraunhofer ICT Flow-Batterien entwickelt, welche auf alternativen Redoxpaaren basieren. Hervorzuheben in hierbei brombasierte und organische RFBs, aber auch Vanadium-Luft-Systeme.

Stackentwicklung und Batteriesysteme

Von der Konstruktion von Batterie-Stacks bis hin zur Entwicklung von Produktionsverfahren werden am Fraunhofer ICT Demonstratoren für Redox-Flow-Technologie entwickelt. Außerdem stehen Testkapazitäten zur Verfügung, um Flow-Batterien vom Stack bis hin zum ganzen Batteriesystemen zu zertifizieren.

Modellierung und Simulation

Am Fraunhofer ICT wird der Betrieb von Redox-Flow-Batterien fluidisch und elektrochemisch modelliert und simuliert, ebenso gehören ortsaufgelöste Untersuchungen in RFB-Zellen zu den Arbeitsthemen. Auf der Systemebene bieten wir technologieübergreifend Speicherauslegungen und techno-ökonomische Untersuchungen von kleinen Stromnetzen (Microgrids) an.

„… multi megawatt energy storage solutions using – and I have no idea what this is – vanadium redox fuel cells. That’s one of the coolest things I ever said out loud”

Barack Obama