{"id":684,"date":"2019-05-05T15:18:24","date_gmt":"2019-05-05T13:18:24","guid":{"rendered":"https:\/\/wbook.online\/beh\/?p=684"},"modified":"2020-04-15T11:13:36","modified_gmt":"2020-04-15T09:13:36","slug":"eine-lithium-alternative-die-redox-flow-batterie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wbook.online\/beh\/2019\/05\/05\/eine-lithium-alternative-die-redox-flow-batterie\/","title":{"rendered":"Eine Lithium-Alternative: Die Redox-Flow-Batterie"},"content":{"rendered":"\n

Der meist verbreitete Lithium-Batterie-Typ setzt sich mehrheitlich aus f\u00fcnf Rohstoffen zusammen: Lithium, Nickel, Mangan, Kobalt und Graphit. Allen voran die Gewinnung von Lithium und Kobalt bringen massive \u00f6kologische bzw. humanit\u00e4re Probleme mit sich. Wir berichteten dazu hier (Link<\/a>). Klima- und umweltschonend Strom aus erneuerbaren Energien zu speichern ben\u00f6tigt deshalb weitere bessere M\u00f6glichkeiten.<\/p>\n\n\n\n

Selbst produzierten Strom, ob aus Photovoltaik, Windkraft oder Brennstoffzellen, \u00f6kologisch und nachhaltig ohne den Einsatz von Lithium zu speichern erm\u00f6glicht die Technik der Redox-Flow-Batterie. Die Grundlagen f\u00fcr Redox-Flow-Zellen wurden Mitte des 20. Jahrhunderts in Deutschland von Walther Kangro an der Technischen Universit\u00e4t Braunschweig erarbeitet. Seit dem hat diese Technik in der Wissenschaft eine best\u00e4ndige Weiterentwicklung erfahren.<\/p>\n\n\n\n

Die Redox-Flow-Batterie ist eine sogenannte Fl\u00fcssigbatterie, die elektrische Energie in chemischen Verbindungen speichert. Die zwei energiespeichernden Elektrolyte zirkulieren dabei in zwei getrennten Kreisl\u00e4ufen, zwischen denen in der galvanischen Zelle mittels einer Membran der Ionenaustausch erfolgt. Da die in einem L\u00f6sungsmittel gel\u00f6sten chemischen Verbindungen in von der Zelle getrennten und beliebig gro\u00df ausgef\u00fchrten Tanks gespeichert werden, ist die gespeicherte Energiemenge nicht von der Zellengr\u00f6\u00dfe abh\u00e4ngig.   <\/p>\n\n\n\n

Ein wesentlicher Vorteil<\/strong> der Redox-Flow-Batterie liegt in ihrer theoretisch unbegrenzten Lebensdauer, ihrer praktisch nicht begrenzten Entlade- und Ladef\u00e4higkeit oder auch sehr guten Wiederverwertbarkeit der einzelnen Bauteile und Elektrolytefl\u00fcssigkeiten. Ein Nachteil<\/strong> kann ihre geringe Energiedichte sein, da die Elektrolytespeicher je nach gew\u00fcnschter Batterieleistung im Vergleich mit Lithium-Batterien einen erheblich gr\u00f6\u00dferen Raumbedarf haben. Doch auch hier zeigt uns wissenschaftliche Forschung und Weiterentwicklung, dass bereits heute Redox-Flow-Batterien mit relativ geringem Raumbedarf f\u00fcr Ein- und Zweifamilienh\u00e4user verf\u00fcgbar sind. Wo ausreichend Raum zur Verf\u00fcgung steht, ist die Redox-Flow-Batterie bereits heute als beste derzeit verf\u00fcgbare M\u00f6glichkeit angezeigt, selbst produzierten Strom aus unterschiedlichen Quellen \u00f6kologisch und nachhaltig zu speichern.<\/p>\n\n\n\n

Das Funktionsprinzip der Redox-Flow-Batterie<\/h4>\n\n\n\n

Redox-Flow-Batterietypen k\u00f6nnen mit verschiedenen Elektrolytfl\u00fcssigkeiten konstruiert werden, zum Beispiel mit Vanadium, Natrium-Bromoxid oder Zink-Brom. Die verschiedenen Batterietypen haben unterschiedliche Energiedichten.<\/p>\n\n\n\n

Die Vanadium-Redox-Flow-Batterie ist eine fortschrittliche und innovative Fluss-Batterietechnologie. Im Elektrolyt kann Energie durch unterschiedliche Oxidationsstufen (V2+, V3+, V4+, V5+) von gel\u00f6sten Vanadium-Ionen gespeichert bzw. abgegeben werden. Je nach aktueller Anforderung wird dabei Energie im Elektrolyt gespeichert (Laden der Batterie) oder dem Elektrolyt entnommen und selbst verbraucht oder auch wieder ins Netz eingespeist (Entladen der Batterie). <\/p>\n\n\n\n

\"Vanadium-Redox-Flow-Batterie
Vanadium-Redox-Flow-Batterie Funktionsprinzip (Grafik: Schmid-Group)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Dadurch, dass die Flussrichtung des Elektrolyten beim Laden und Entladen nicht die Richtung wechseln muss, ist die
Vanadium-Redox-Flow-Batterie in der Reaktionszeit sehr schnell (weniger als 20ms). Dabei kann unter voller Last zwischen Laden und Entladen umgeschaltet werden. <\/p>\n\n\n\n

Wenn das System im Standbymodus ist findet lediglich eine minimale Entladung im Stack statt. In den Elektrolyttanks findet dabei keine Entladung statt bis das Elektrolyt wieder durch das aktivieren der Pumpen durch den Stack gepumpt wird. <\/p>\n\n\n\n

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