Redox-Flow-Batterie: Flüssige Stromspeicher als Game-Changer für die Energiewende?

Ihr wisst, ich liebe es über Batterien zu reden: Plastikbatterien, Graphit Fluorid Batterien, Intelligente Batterien, Zink-Luft Batterien , Batterien ohne Gewicht, Salzwasserbatterien oder sogar Radioaktive Batterien. Und jetzt bin ich durch das Start-Up Quino Energy auf eine ganz neue Art von Batterie aufmerksam geworden: Die Redox-Flow-Batterie. Und die könnten die Lösung unserer Energiespeicherprobleme sein. Denn allein in Deutschland werden über 170 Mrd. kWh pro Jahr durch Wind und Sonne gewonnen und um die saisonalen Schwankungen auszugleichen, brauchen wir dringend neue Speichermöglichkeiten. Ich hab mir diese neue Technik mal etwas genauer angeschaut und zeige euch heute die bisher größte Redox-Flow-Batterie der Welt, die gerade in China ans Netz angeschlossen wurde.

Breaking Lab Shortskanal:

Dieses Video ist in meinem Breaking Lab-Team entstanden. Verantwortlich aus der Redaktion: Jan-Philip Kraayvanger, Tabea Desch, Jacob Beautemps; Editing: Jessica Hawich, Jonathan Arndt

Quellen
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Quelle 24:
Quelle 25:

Bildquellen:
Redox-Flow-Batterie - Fraunhofer ICT
nanoFlowcell - Media Information
2010_08_06_rno-phx-bos_035 | The Chemetall Foote Lithium Ope… | Flickr

Ich bin Jacob Beautemps und mache gerade meinen Doktor an der Universität zu Köln. In meiner Forschung an der Uni geht es um das Thema "What comprises a successful educational YouTube video?: the optimization of YouTube videos’ educational value through the analysis of viewer behavior and development via machine learning." Oder kurzgesagt: Wie lernt man auf YouTube und wie können wir das mit künstlicher Intelligenz optimieren. Dies fließt natürlich stark in meine YouTube Videos mit ein, denn hier geht es auch darum möglichst viel über Physik, Chemie, Technik und andere naturwissenschaftliche Themen zu lernen.

[BreakingLab]

Welche Speichertechnologie findet ihr am sinnvollsten? 🔋

[leyonardo]

Jakob, ich bin ein Fan von deinen sehr gut gemachten Videos. Dass du aber als jemand, der ständig über neue Akkutechnologien berichtest, scheinbar die Redox-Flow-Akkus neu entdeckt hast, hat mich dann doch etwas verwundert. Ich habe zwei Anmerkungen dazu.
Wie schon von einigen berichtet, gibt es die Firma CmBlu in Alzenau (Unterfranken), die schon seit mehr als zehn Jahren an dieser Technologie arbeitet. CmBlu verwendet nicht Vanadium sondern Lignin als Basis für die Elektrolyten. Lignin ist quasi der "Klebstoff" im Holz und fällt in sehr großen Mengen bei der Herstellung von Papier als Abfallstoff an. Lignin ist ungiftig und preiswert.
CmBlu hat in Deutschland keine Förderung erhalten. Deswegen denkt man bei CmBlu darüber nach, eine Produktion in USA aufzuziehen, da dort die Förderungen unter der neuen Regierung sehr attraktiv erscheinen.
Da meine Informationen zu CmBlu lückenhaft sind, würde ich mich freuen, wenn du darüber mal ein eigenes Video machen würdest.
Die zweite Anmerkung bezieht sich auf Nano Flow Cell. Der CEO der Firma, Nuncio La Veccia ist soweit ich das sehe, sehr umstritten. Die Fahrzeuge Quant und Quantino fahren angeblich mit Redox-Flow-Zellen mit einem geheimnisvollen Elektrolyten mit Reichweiten, die bei "normalen" Redox-Flow-Zellen nicht erreichbar sind. Allerdings wird dies schon seit Jahren behauptet, ein wirklicher Beweis steht allerdings immer noch aus und die Fahrzeuge werden auch nicht produziert. Für mich sieht das nicht wie ein seriöses Unternehmen aus.
Eine Sache an Quant und Quantino finde ich allerdings interessant. Sie verwenden Motoren mit 48V. Auf den ersten Blick eine unsinnige Lösung. Heutzutage geht man eher in Richtung 800V. Aber 48 V sind für den Menschen ungefährlich und bieten einige neue Möglichkeiten bei Wirkungsgrad und Steuerung (z. B. die Firma Molabo). Die finnische Firma Toroidion hat sogar ein E-Fahrzeug mit einer Antriebsleistung von 1MegaWatt! bei 48V gebaut (ob das Sinn macht sei mal dhin gestellt).
Mach doch mal ein Video über den Sinn oder Unsinn von niedrigen oder hohen Spannungen von Elektrofahrzeugen.

[wjhann]

Kosten: ich hatte ja schon mal geschrieben, das Altmeier das mit dem Trick "Speicher sind Endverbraucher" komplett torpediert hatte. So wie Habeck / Lindner die Mehrwertsteuer auf Solar gestrichen hat, kann auch dieser Satz gestrichen werden - so könnte das eine oder andere Speichersystem gut aus der Differenz der Börsenpreise über den Tag sich rechnen.

[BerndHammann-jwke]

Ich fände es sinnvoll auch mal zu schauen, wie man die schon installierten Akkus bei PV-Anlagen besser nutzen könnte. Im Winter sind die meistens recht leer und könnten gut z.B mit Windstrom geladen werden.

[HR-kglb]

CMBlu Energy hat auch gute Ansätze für Batteriespeicher auf organischer Basis.
Made in Germany

[hubertroscher]

(6:15) Es wäre vielleicht gut, wenn man diese Kosten, insbesondere spezifisch auf die Kapazität, am besten in Euro pro Kilowattstunden oder Megawattstunden, mal anderen Batterien gegenüberstellen würde. Weil, sonst stehen diese "Millionen" so im Raum und kaum jemand weiß was damit anzufangen. :)

[matthiaso.Radiomatti]

Hallo, ich habe mir solche Anlagen vor einigen Jahren bei der Firma Gildemeister angesehen, die das Projekt unter dem Namen Cellqube vertrieben haben. Die Speicher waren in LKW Containern aufgebaut und hatten Kapazitäten bis 1600 KW/h. Die Container ließen sich natürlich erweitern indem man sie einfach nebeneinander stellt. Ein System bestand aus zwei übereinander stehenden Containern. Unten war der Elektrolytvorrat und im oberen Container die Technik untergebracht. Das Elektrolyt war auf Vanadiumbasis. Mein Besuch bei Gildemeister ist ungefähr vor 6 oder 7 Jahren gewesen, wenn ich mich nicht irre ...

[cajschloerike]

Das 🅱 in 🅱reaking Lab steht ja auch für 🅱atterien 😜🔋

[targaplus]

Ganz neu ist diese Speichertechnologie nicht, sie wurde leider durch die großen Energieversorger abgewürgt! Ich hab in den 90er Jahren eine erste Testanlage in Cardiff beim Kohlekraftwerk Little Barford mit aufgebaut und in Betrieb genommen. Diese Anlage hat 866kW geleistet und wurde von National Power betrieben. Eine zweite Anlage mit 120MWh Speicher und einem Wechselrichter mit DC/DC Wandler von 18MW steht trockengelegt bei St. Neots UK und wurde von Regenesys errichtet. Leider war diese Technik der RWE im Weg und wurde stillgelegt…..
Diese Anlage ist schwazstartfähig um das daneben stehende Kohlekraftwerk ans Netz zu bringen. Zudem konnte diese Anlage die Spannung am Netz durch Blindleistung regulieren und die Frequenz durch Aufnahme und Abgabe von Wirkleistung regeln. Die Redoxmodule Natrium- Bromid wurden in Kleidergrößen beziffert XXL und ein Modul konnte 100kW leisten (DC) mit dem DC/DC Wandler wurde die starke Spannungsschwankung der Module in einen Spannungszwischenkreis für den 18MW Frequenzumrichter eingespeist. Die Anlage steht noch….😊

[RTWMaik]

Neue Technik? Gibt es schon einige ganze Weile. Haben seit 10 Jahren hier eine sogar in meiner Kleinstadt Löbau in Einsatz was ein Solaranlage von 3 Wohngebäude und einer KKw Anlage verbindet

[ZeroHiking]

Game-Changer...Das höre ich im Bezug seit Jahren ständig.

[wernerderchamp]

Beim Thema Speichertechnologien wird der Mix regeln. Gerade für stationäre Speicher ist es eine vielversprechende Energie. Ein 10GWh Speicher braucht nicht unbedingt 5GW Leistung, da reichen auch ein paar hundert MW. Und gigantische Tanks bauen ist nicht sonderlich teuer.
Zu Beginn wird der Staat etwas fördern müssen, wir hätten in diesem Jahr nur 100GWh EEG-Strom übrig gehabt. Aber in Zukunft wird sich das preislich regeln:
EE-Erzeugung > Verbrauch: billiger Strom - Speicher werden geladen. Sind die Speicher voll, gibt es den Strom fast kostenlos.
EE-Erzeugung < Verbrauch: etwas teurerer Strom - Speicher werden entladen
Dunkelflaute: Sehr teurer Strom aus Backup-Kraftwerken.

[rainer]

Vanadium wird sich aus den im Video genannten Gründen nicht durchsetzen. Eine bessere Alternative sind Redox-Flow Batterien auf Eisen Basis. Eisen ist nahezu unlimitiert verfügbar und nicht giftig. Firmen wie die amerikanische ESS Inc. sind gerade dabei, solche Batterien bei ersten Kunden in Betrieb zu nehmen. Ab einer Speicherdauer von 4 Stunden oder mehr sind diese Batterien kostengünstiger als Li-Ionen Batterien.

[bastiM]

Also das Aber der Energiedichte kann man im Bereich der Speicherung von Erneuerbare Energie finde ich Vernachlässigen. Gerade Stillgelegte Kohlekrafwerke kann man da sehr gut nehmen um es dort zu Speichern. Oder wie EWE schon überlegt hat in einer Salzkaverne gelagert werden. Oder im Ruhrgebiet z.B. haben wir hunderte von Kilometer lange Schächte. Daher sehe ich da eher weniger ein Platz Problem.

[muemmelmann]

Hab ja schon ein paar Videos von dir gesehen, aber so spitze erklärt und so viele Infos in einem Satz allein.... Wirklich spitze 👍🏿

[schiggimollo]

Wäre bestimmt mal interessant zum Fraunhofer ICT zu fahren. Die Forschen in Deutschland an solchen Batterien und testen sie sogar vor Ort in der Praxis.

[srasel]

Ein ähnliches System nutzt auch die Firma cmBlu aus Alzenau. Vielleicht kannst du bei denen mal vorbei gucken. Die haben auch Speicher in Deutschland in Betrieb.

[matthiaslampe]

Haben Sie schon einmal Informationen über die Firma CMBlu aus dem unterfränkischem Alzenau eingeholt. Passt genau zum Video und sollte beim nächsten Beitrag erwähnt werden.

[Meiseside]

Also für mich sieht es so aus:
Lithium für Autos
Natrium für Haushalte
Redox-Flow / Pumpspeicher / Wasserstoff für Staat und Industrie. Vor allem Wasserstoff als Prozessgas(sinvolle nutzung, zeitunabhängig produziert).

[energieundhobby]

Redox-Flow-Akkus sind lange mein persönlicher Favorit, weil man eben die Leistung und Kapazität trennen kann.
Man könnte also ein Stack mit 3kW bauen und einen Tank mit 500kWh im Garten verbuddeln. Perfekt für daheim.


Auf deutsch... man sollte mehr an sowas forschen, anstatt (mal wieder) zum Mond zu fliegen 😉😉

Danke für das Video 😊😊👍👍