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Technik

Die Batterie der Zukunft

Wie lässt sich der unregelmäßig bereitgestellte Strom aus Wind- und Solarkraftanlagen effizient zwischenspeichern? Als viel versprechende Option erscheinen Redox-Flow-Akkus, die mit speziellen Flüssigkeiten arbeiten.
Flüssigkeiten

Wenn es nach der Firma Avista Utilities in Pullman im US-Bundesstaat Washington geht, wurde Anfang 2015 die Tür zur Energiespeicherung der Zukunft aufgestoßen. Damals nahm das Unternehmen den neuesten Typ von Redox-Flow-Akku in der größten solchen Anlage der westlichen Welt in Betrieb. Wiederaufladbare Flussbatterien, wie die Geräte auch heißen, speichern Energie in flüssigkeitsgefüllten Tanks. Und es sieht so aus, als könnten sie das preiswerter erledigen als herkömmliche Akkus. Außerdem passen sie besser zu Stromnetzen, die zunehmend von schwankenden Energiequellen wie Solar- und Windkraft gespeist werden.

Die Anlage in Pullman besteht aus großen weißen Tanks im Gesamtvolumen von zwei Sattelschleppern und speichert vier Megawattstunden an Energie – genug, um vier Durchschnittshaushalte einen Monat lang mit Elektrizität zu versorgen. Zwar trägt die Installation nur einen kleinen Teil zur Kapazität des angeschlossenen Stromnetzes bei. Dennoch ist sie als neue, zukunftsträchtige Generation von Energiespeichersystemen von großer Bedeutung.

Da Wind- und Solarkraft immer mehr zur Stromversorgung der Welt beitragen, braucht es effiziente Wege, diesen unregelmäßig anfallenden Strom zwischenzuspeichern. Herkömmliche Systeme wie Lithiumionen- oder Bleiakkus bieten dafür nicht die nötige Kombination aus hoher Kapazität und raschem Zugriff. So ist eine Autobatterie schnell erschöpft, wenn der Fahrer an einem kalten Morgen wiederholt den Anlasser betätigt. Und das Laden eines Elektroautos dauert mehrere Stunden. …

Juni 2016

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Juni 2016

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  • Quellen

Cho, K. T. et al.: High Performance Hydrogen/Bromine Redox Flow Battery for Grid-Scale Energy Storage. In: Journal of the Electrochemical Society 159, S. A1806 – A1815, 2012

Dunn, B. et al.: Electrical Energy Storage for the Grid: a Battery of Choices. In: Science 334, S. 928 – 935, 2011

Fan, F. Y. et al.: Polysulfide Flow Batteries Enabled by Percolating Nanoscale Conductor Networks. In: Nano Letters 14, S. 2210 – 2218, 2014

Huskinson, B. et al. A Metal-Free Organic–Inorganic Aqueous Flow Battery. In: Nature 505, S. 195 – 198, 2014

Li, L. et al.: A Stable Vanadium Redox-Flow Battery with High Energy Density for Large-Scale Energy Storage. In: Advanced Energy Materials 1, S. 394 – 400, 2011

Savage, Neil: Electrochemistry: Liquid Assets. In: Nature 526, S. S98 – S99, 2015