Technologischer Durchbruch bei der Entwicklung leistungsstarker Redox- Flow-Batterien

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Forscher von Fraunhofer UMSICHT haben eine 3,2 m² große Bipolarplatte
entwickelt, die den Bau großskaliger Redox-Flow-Batterien ermöglicht. Auf
der ENERGY STORAGE, vom 14. bis 16. März 2017 in Düsseldorf, wird gezeigt,
welchen Beitrag diese Technologie zur Energiewende leisten kann. Treffen
Sie uns am Stand A07, Halle 08B.

Elektrische Energiespeicher sind der Schlüssel für die Energiewende, um
den unstetigen Stromfluss aus Windkraftanlagen und Solarzellen
bedarfskonform zu verstetigen. Gerade bei großen Leistungen (Megawatt) und
großen Kapazitäten (Megawattstunden) bieten Redox-Flow-Batterien klare
ökonomische Vorteile. Sie lassen sich – im Gegensatz zu Lithiumzellen –
auch mit sehr großen Zellen realisieren. Daher geht die weltweite
Entwicklung in Richtung immer größerer Zellflächen.

Material erfolgreich eingesetzt

Während die heute übliche Zellfläche eher der eines DIN-A3-Blattes
entspricht, ist das langfristige Ziel, zwanzig- bis dreißigmal mal größere
Zellen bzw. Stacks zu bauen. »Die meisten der benötigten Komponenten einer
Redoxzelle sind bereits ausreichend großskalig erhältlich bzw. prinzipiell
produzierbar«, erklärt Prof. Christian Doetsch, Leiter des Bereichs
Energie bei Fraunhofer UMSICHT. »Den Flaschenhals stellen bisher die
Bipolarplatten dar.« Denn erst mit Bipolarplatten können aus Einzelzellen
die notwendigen Stacks zusammengefügt werden, um diese anschließend zur
Batterie zu konfigurieren. Weltweit wird mit hohem finanziellem Aufwand an
diesem Problem geforscht.

Fraunhofer UMSICHT hat eine 3,2 m² Bipolarplatte entwickelt und gemeinsam
mit der SAUERESSIG GmbH + Co. KG produziert. Die Platte ist in ihrer Größe
bisher einzigartig und stellt eine Schlüsseltechnologie für große Redox-
Flow-Batterien dar. Das verwendete neuartige Bipolarplattenmaterial wird
heute schon erfolgreich in kleinen Redox-Flow-Stacks des Fraunhofer-Start-
ups VOLTERION eingesetzt und im Feld erprobt.

1000 Haushalte einen Tag mit Strom versorgen

Die großflächige Bipolarplatte bietet eine Leistung pro Zelle, die ca. 5
kW (Peak) entspricht bzw. als Stack mit 70 Zellen ca. 350 kW (Peak)
ermöglicht. Ein Redox-Flow-System mit drei solcher Stacks (1 MW, 10 MWh)
kann bis zu 1000 Haushalte einen Tag mit Strom versorgen. Die Kapazität
entspricht ca. 2000 typischen PV-Lithium-Ionen-Batterien (à 5 kWh).
Weitere entscheidende Vorteile der neuen Bipolarplatte sind die geringe
Mindestdicke (400-500 µm), die damit einhergehende gute Leitfähigkeit,
ihre Flexibilität und die kosteneffiziente Rolle-zu-Rolle-
Produktionsweise.

Das Ziel von Fraunhofer UMSICHT ist, in Zukunft nicht nur eigene
Großstacks mit dieser neuartigen Bipolarplatte zu realisieren, sondern
eine weltweite Vermarktung mit Partnern der Industrie.

ENERGY STORAGE 2017, Stand A07, Halle 08B

Vom 14. bis 16. März findet in Düsseldorf die ENERGY STORAGE EUROPE 2017
statt. Experten von Fraunhofer UMSICHT sind an allen Messetagen am Stand
A07, Halle 08B anzutreffen. Wir freuen uns auf Ihren Besuch.

Wir danken dem BMWi für die Unterstützung mehrerer Förderprojekte (u. a.
03ET6077B) im Bereich Redox-Flow-Batterie, ohne die unsere Vorarbeiten für
diesen Erfolg nicht möglich gewesen wären.