Baukunst-Energiespeicher der Zukunft: Wie Flussbatterien Dunkelflauten überbrücken könnten
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Energiespeicher der Zukunft: Wie Flussbatterien Dunkelflauten überbrücken könnten

20.01.2025
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Sind Flussbatterien die Lösung für Dunkelflauten?

Die Energiewende ist in vollem Gange, doch eine Frage bleibt drängend: Wie können wir Strom speichern, wenn Sonne und Wind nicht liefern? Flussbatterien, auch bekannt als Redox-Flow-Batterien, gelten als vielversprechende Technologie, um die Herausforderung der sogenannten „Dunkelflaute“ – Perioden mit wenig oder keiner Energieproduktion aus erneuerbaren Quellen – zu meistern. Doch wie realistisch ist ihr Einsatz im großen Stil?


Wie funktionieren Flussbatterien?

Flussbatterien speichern Energie mithilfe von Elektrolyten, die in externen Tanks gelagert werden. Die Energie wird durch elektrochemische Reaktionen freigesetzt, während Pumpen die Flüssigkeiten durch Membranen leiten. Diese Technologie bietet einige entscheidende Vorteile:

  1. Lange Lebensdauer: Flussbatterien verlieren auch nach tausenden Lade- und Entladezyklen kaum Kapazität.
  2. Flexibilität: Die Speicherkapazität kann durch Vergrößerung der Tanks erhöht werden, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird.
  3. Nachhaltigkeit: Anders als Lithium-Ionen-Batterien enthalten Flussbatterien keine seltenen oder konfliktbehafteten Rohstoffe. Viele Modelle verwenden Vanadium, das als Nebenprodukt der Stahlproduktion anfällt.

Diese Eigenschaften machen Flussbatterien zu einer ökologischen Alternative, die sowohl effizient als auch langlebig ist.


Potenziale für die Energiespeicherung

Die Skalierbarkeit der Flussbatterien ermöglicht ihren Einsatz für große Energiespeichersysteme. Sie können Überschüsse aus Spitzenzeiten speichern und während Dunkelflauten abgeben, wodurch sie die Netzstabilität erhöhen. Ihre modulare Bauweise eignet sich zudem für großflächige Anlagen.

Ein innovativer Ansatz kommt aus der Forschung: Wissenschaftler der Technischen Universität Graz entwickeln Flussbatterien auf Basis von Vanillin, einem Nebenprodukt der Papierindustrie. Diese organische Alternative könnte die Umweltbilanz weiter verbessern.

Die Herausforderungen

Trotz ihrer Vorteile gibt es Hürden:

  • Hohe Investitionskosten: Der Bau und die Installation von Flussbatterien sind aktuell kostenintensiver als die von Lithium-Ionen-Batterien.
  • Niedrige Verbreitung: Die Technologie ist weniger etabliert, was Investitionen und Automatisierung behindert.
  • Effizienzsteigerung erforderlich: Um den kommerziellen Durchbruch zu schaffen, sind weitere Forschungen und Skaleneffekte nötig.

Die Kosten für Flussbatterien könnten jedoch mit zunehmender Produktionsmenge sinken. Erste Projekte zeigen, dass die Betriebskosten über die Lebensdauer hinweg geringer sein könnten als bei Lithium-Ionen-Batterien.

Perspektiven und Ausblick

Flussbatterien sind keine Universallösung, aber eine wichtige Ergänzung im Energiemix der Zukunft. Sie eignen sich besonders für die Speicherung von Energie aus großflächigen erneuerbaren Quellen und können so die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen weiter reduzieren. Insbesondere in Regionen mit hohen erneuerbaren Anteilen könnten sie zur Netzstabilität und Versorgungssicherheit beitragen.

Mit weiterem Fortschritt in der Materialforschung und Kostensenkung bleibt zu hoffen, dass Flussbatterien bald eine Schlüsselrolle in der globalen Energiewende übernehmen.