Organic-Flow-Batterie<\/a> entwickelt das Cleantech-Unternehmen gemeinsam mit dem Autozulieferer Schaeffler eine Speicherl\u00f6sung, die mit nat\u00fcrlichen Stoffen funktionieren soll.<\/p>\n\u201eMolek\u00fcle sind der perfekte Energiespeicher\u201c, erkl\u00e4rt CEO Peter Geigle im Gespr\u00e4ch mit dem Handelsblatt. Genauer gesagt setzt CMBlu auf das Molek\u00fcl Lignin. Ein Stoff, der Bestandteil der Struktur einer jeden Pflanze ist, ob Baum oder Gras.<\/p>\n
\u201eIn der Papier- und Zellstoffindustrie fallen gro\u00dfe Mengen Lignin als Abfallprodukt an, die gr\u00f6\u00dftenteils verbrannt werden. Wir wollen das Material lieber sinnvoll einsetzen\u201c, sagt Geigle. F\u00fcr die Organic-Flow-Batterie k\u00f6nnten aber auch unz\u00e4hlige andere Kohlenstoffquellen genutzt werden. Das Ziel der Bayern ist klar: \u201eWir werden g\u00fcnstiger sein als eine Lithium-Ionen-Batterie und dabei noch wirtschaftlich\u201c, verspricht der CMBlu-Chef.<\/p>\n
Ganz neu ist die Technologie hinter dem organischen Speicher allerdings nicht. F\u00fcr ihre Erfindung greifen die T\u00fcftler aus Alzenau auf das altbekannte Verfahren der Redow-Flow-Batterie zur\u00fcck. Anders als bei einem Lithium-Ionen-Akku werden bei den auch Flussbatterien genannten Speichern fl\u00fcssige Elektrolyte eingesetzt. In jeweils zwei gro\u00dfen Tanks befinden sich zwei verschiedene Elektrolyte.<\/p>\n
Dazwischen sitzt ein Energieumwandler mit einer d\u00fcnnen Membran. Beim Ladevorgang geben die Ionen in der einen Fl\u00fcssigkeit Elektronen ab, die dann durch die Membran in die andere wandern. Die Energie wird so chemisch gespeichert. Wird der Strom wieder gebraucht, l\u00e4uft der Vorgang umgekehrt ab. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden.<\/p>\n
Lastspitzen im Stromnetz abfedern
\nW\u00e4hrend Lithium-Ionen-Speicher innerhalb von Sekundenbruchteilen viel Energie liefern k\u00f6nnen, sind Redox-Flow-Akkus zwar weniger dynamisch. Richtig eingesetzt bieten sie aber entscheidende Vorteile: Speichergr\u00f6\u00dfe und Leistung k\u00f6nnen unabh\u00e4ngig voneinander und fast beliebig skaliert werden. Au\u00dferdem ist eine Flussbatterie nicht brennbar.<\/p>\n
\u201eDie Flussbatterie eignet sich besonders f\u00fcr die Speicherung von Energie \u00fcber mehrere Stunden und kann im Gegensatz zur Lithium-Ionen-Batterie volle Lastzyklen fahren \u2013 sie sind also perfekt daf\u00fcr geeignet, um Lastspitzen im Stromnetz abzufedern\u201c, erkl\u00e4rt Experte Peter Fischer vom Fraunhofer Institut f\u00fcr Chemische Technologie.<\/p>\n
Damit besetzen Redox-Flow-Batterien die L\u00fccke zwischen Lithium-Ionen-Akkus f\u00fcr den kurzfristigen Gebrauch beispielsweise in Pkws oder kleineren Heimspeichern und Power-To-X-Projekten, also der Speicherung von \u00fcbersch\u00fcssigem Strom in Form von gr\u00fcnem Wasserstoff, f\u00fcr einen Zeitraum \u00fcber mehrere Tage und Wochen.<\/p>\n
Denn gr\u00fcne Energiequellen wie Sonne und Wind sind nicht immer dann verf\u00fcgbar, wenn man sie braucht, wie etwa Kohlestrom oder Atomenergie. Um die Gefahr einer sogenannten Dunkelflaute zu umgehen, braucht es Speichertechnologien, die auch dann Strom liefern, wenn es windstill ist\u00a0und keine Sonne scheint. Das k\u00f6nnen riesige Lithium-Ionen-Batterien\u00a0sein, so wie der 50-Megawatt-Speicher des\u00a0Kohleunternehmens Leag in der Lausitz.<\/p>\n
Aber auch die\u00a0Power-To-X-Technologie kann \u00fcbersch\u00fcssigen Strom in Form von Gas zwischenspeichern\u00a0und bei Bedarf zur\u00fcck in Strom verwandeln und wieder ins Netz einspeisen. Solche sogenannten Gro\u00dfspeichertechnologien boomen auf der ganzen Welt. Sinkende Produktionskosten, steigende Strompreise und immer mehr Wind- und Solaranlagen, gepaart mit der zunehmenden Anzahl von Elektroautos, geh\u00f6ren zu den zentralen Treibern.<\/p>\n
Laut Analysten des Marktforschungsunternehmens EuPD Research wird die weltweite kumulierte Kapazit\u00e4t allein im Segment der Gewerbe- und Industriespeicher von heute rund zehn Gigawattstunden auf knapp 200 Gigawattstunden im Jahr 2030 anwachsen. Die kumulierte Kapazit\u00e4t der Netzspeicher werde einen \u00e4hnlich starken Anstieg erleben \u2013 auf etwa 175 Gigawattstunden bis 2030.<\/p>\n
Steigende Nachfrage
\nAuch die Nachfrage nach Redox-Flow-Batterien w\u00e4chst. Die bew\u00e4hrte Speichertechnologie besetzt in anderen L\u00e4ndern auch schon l\u00e4ngst einen gro\u00dfen Markt. \u201eFlussbatterien sind in China, Japan, Korea und den USA schon lange auf dem Markt und auch wirtschaftlich\u201c, erkl\u00e4rt Experte Fischer.<\/p>\n
Dort laufen die Batterien allerdings in der Regel auf der Basis des Metalls Vanadium. Redox-Flow-Batterien auf organischer Basis hingegen m\u00fcssten sich im dauerhaften Einsatz erst noch beweisen.<\/p>\n
Neben CMBlu hat auch das Th\u00fcringer Unternehmen Jena Batteries eine metallfreie Speicherl\u00f6sung entwickelt. Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer Olaf Conrad hat am Durchbruch der organischen Redox-Flow-Batterie keine Zweifel. Der Chemiker setzt auf eine ganz bestimmte L\u00fccke.<\/p>\n
\u201eDie Produktionskapazit\u00e4ten von Lithium werden in den n\u00e4chsten Jahren nicht ausreichen, um die schnell wachsende Nachfrage zu bedienen. Da wo Platz und Gr\u00f6\u00dfe keine Rolle spielen, wird man auf Alternativen ausweichen\u201c, ist er \u00fcberzeugt. Au\u00dferdem \u201ek\u00f6nnen sie nicht explodieren, brauchen keine Metalle oder Seltene Erden und haben eine doppelt so lange Lebensdauer wie Lithium-Ionen-Batterien\u201c, argumentiert Conrad.<\/p>\n
Redox-Flow-Batterien haben allerdings einen gro\u00dfen Nachteil: Sie rechnen sich hierzulande nicht. Aufgrund der Rahmenbedingungen und hohen Abgaben auf den Strompreis steht die Lithium-Ionen-Alternative vor demselben Hindernis wie Power-To-X: Sie ist schlicht zu teuer und kann mit Lithium-Ionen-Speichern nicht konkurrieren. \u201eDas liegt daran, dass LIB seit 20 Jahren im Milliardenma\u00dfstab produziert werden. Redox-Flow-Batterien sind da noch nicht und k\u00f6nnen deswegen preislich nicht mithalten\u201c, muss auch Conrad zugeben.<\/p>\n
Das, was die Zelle f\u00fcr Lithium-Ionen-Batterien ist, sind die Elektrolyte f\u00fcr den Redox-Flow-Speicher. Sie sind das teuerste Element der Batterie. Wer die g\u00fcnstigsten Elektrolyte herstellt, kann bei den Kosten also schon einen gro\u00dfen Vorsprung gewinnen. Dass die Technologie langfristig wettbewerbsf\u00e4hig werden kann, davon sind Conrad und auch Geigle fest \u00fcberzeugt.<\/p>\n
Sowohl CMBlu als auch Jena Batteries gehen in diesem Jahr mit ihrer Pilotanlage an den Start. Bereits 2021 will Jena Batteries dann den n\u00e4chsten Schritt Richtung Serienfertigung wagen. Die Gespr\u00e4che mit Anlagenbauern aus der Industrie oder auch Stadtwerken laufen bereits.<\/p>\n
Der Anlagenhersteller Schmid aus Baden-W\u00fcrttemberg ist da schon einen gro\u00dfen Schritt weiter: Noch in diesem Jahr will das s\u00fcddeutsche Unternehmen seine erste Gigawatt-Fabrik f\u00fcr Redox-Flow-Batterien auf Vanadiumbasis er\u00f6ffnen. Allerdings nicht in seiner Heimat, sondern mit der Unterst\u00fctzung der saudischen Investmentgesellschaft Nusaned Investment und dem saudischen Projektentwickler Riwaq in Saudi-Arabien.<\/p>\n
\u201eDeutschland hat eine lebendige Redox-Flow-Szene, aber wir verschlafen gerade die Anwendung\u201c, warnt Experte Fischer. Noch laufen Redox-Flow-Projekte, ob auf Metallbasis oder organisch, in Deutschland allerdings nur auf Modellbasis. Dabei ist f\u00fcr Fischer eines ganz klar: \u201eWir werden diese Energiespeicher brauchen.\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Ein Leben ohne Lithium-Ionen-Akkus ist in Zeiten von Laptops, Smartphones und Elektroautos kaum mehr vorstellbar. Auch f\u00fcr das Speicherproblem der erneuerbaren Energien sehen viele die L\u00f6sung in Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Aber der leistungsf\u00e4hige Allesk\u00f6nner bringt auch Nachteile mit sich.\u00a0So braucht man f\u00fcr die Produktion unter anderem das umstrittene Metall Kobalt, das oft unter widrigen Umst\u00e4nden in […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[14051,14613,11828],"supplier":[13318,16911,15193,16910],"class_list":["post-73534","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-energie","tag-energiespeicher","tag-lignin","supplier-cmblu-projekt-ag","supplier-jena-batteries","supplier-schaeffler-group","supplier-schmid-group-emil-schmid-maschinenbau-gmbh-co-kg"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/73534","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=73534"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/73534\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=73534"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=73534"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=73534"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=73534"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}