REDOX FLUSSBATTERIE – ENERGIESPEICHER OHNE KAPAZITÄTSVERLUST

Eine Redox Flussbatterie besteht im Kern aus drei Bauteilen: den getrennten Flüssigkeitstanks, den Pumpen zum Flüssigkeitstransport und dem sogenannten Stack.

Der Stack besteht aus mehreren in Reihe angeordneten galvanischen Zellen, die in ihrem Aufbau Brennstoffzellen ähneln. In ihnen wird elektrische Energie zur Speicherung in chemische Energie umgewandelt und umgekehrt.

Jede Zelle wird durch eine halbdurchlässige Membran in zwei Halbzellen aufgeteilt. Die Membran erlaubt es Ionen, von der einen in die andere Elektrolytlösung überzutreten.  Sie sorgt außerdem dafür, dass die unterschiedlich geladenen Lösungen sich nicht vermischen.

In jeder Halbzelle befindet sich enganliegend an die Membran eine Elektrode. Sie besteht in der Regel aus einer Graphitfaserstruktur. Diese Struktur bietet eine maximale Oberfläche und kann von der Elektroytflüssigkeit bestmöglich durchströmt werden.

Die Leistung der Batterie wird durch Anzahl und Größe der galvanischen Zellen bestimmt, die sich im Stack befinden. Durch eine höhere Leistung kann der Speicher schneller aufgeladen und entladen werden.

Die Kapazität ist hingegen vollständig von der Menge der Elektrolytflüssigkeit abhängig, also der Größe der Tanks. Je mehr Elektrolytflüssigkeit vorhanden ist, desto mehr Metallionen können genutzt werden, um die Energie chemisch zu speichern.

Aufgrund dieser Eigenschaften können Leistung und Kapazität unabhängig voneinander erweitert werden. Das ist ein erheblicher Vorteil gegenüber anderen Arten von Batteriespeicher für PV-Anlagen.

Die Elektrolytflüssigkeit hat eine hohe Recyclingfähigkeit. Sie kann ausgetauscht und selbst nach jahrzehntelanger Nutzung weiterverwendet werden. Die Flüssigkeit enthält kein Lithium, kein Kobalt und auch keine seltenen Erden. Das oft verwendete Vanadium ist weit verbreitet. Es wird als Vanadium-Erz abgebaut oder aus Abfallprodukten der Erdölproduktion gewonnen.

Redox Flussbatterien sind außerdem modular aufgebaut. Während eine defekte Lithiumbatterie nicht ohne weiteres reparierbar ist, kann bei einer Flussbatterie das defekte Teil einfach ausgetauscht werden. Auf diese Weise wird eine hohe Lebensdauer erreicht und es fällt weniger Geräteabfall an.

Beispielsweise laufen Solaranlagen mindestens 20 Jahre. Ein Redox-Flow-Heimspeicher muss in dieser Zeit nicht ein Mal ausgetauscht werden.

• Lithiumbatterien werden in hohen Stückzahlen produziert. Dadurch sinken die Preise fortlaufend.
• Die Wirkungsgrade der beiden Batterietypen sind beide hoch. Jedoch hat die Lithium-Ionen-Batterie eine höhere Energiedichte. Redox Flussbatterien sind daher größer und schwerer als Lithium-Ionen-Batterien mit der gleichen Kapazität.
• Flussbatterien zeichnen sich durch eine höhere Lebensdauer aus und müssen seltener ausgetauscht werden.
• Flussbatterien sind im Gegensatz zu Lithiumbatterien nicht brennbar.

Redox Flussbatterien werden bereits im großen Maßstab als Stromspeicher genutzt. Durch die Weiterentwicklung der Technologie ist es nun auch möglich, sie für die hauseigene Solaranlage einzusetzen. Die Größe eines Redox-Flow-Heimspeichers entspricht mittlerweile einem Kühlschrank.

Langlebigkeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit machen Flussbatterien zu einem idealen Energiespeicher für das Eigenheim. Durch die minimale Selbstentladung können sie Sonnenenergie auch über mehrere Tage nahezu ohne Verluste speichern. Gleichzeitig können Redox-Flow-Flussbatterien durch ihre hohe Zyklenfestigkeit ohne Bedenken beliebig oft auf- und entladen werden.

Studien deuten darauf hin, dass Redox Flussbatterien zukünftig eine größere Rolle im Stromspeicher-Markt einnehmen werden.

• Einer Studie von Allied Market Research zufolge soll zwischen 2018 und 2026 das Marktvolumen jährlich um 15% wachsen.
• Eine Studie von Research Dive geht von einem Marktwachstum von jährlich 13,5% zwischen 2019 und 2026 aus.
• Die IMARC Group geht in einem im letzten Jahr veröffentlichten Bericht sogar von einem jährlichen Wachstum von 20,2% zwischen 2022 und 2027 aus.
• IDTechEx sagt ebenfalls einen steigenden Marktanteil von Redox Flussbatterien am Energiespeichermarkt voraus.