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Vanadium-Batteriespeicher

Ein Vanadium-Batteriespeicher, auch bekannt als Vanadium-Anreichertechnologie, ist ein Flussakkumulator, der pro Halbzelle eine Vanadium-Redoxpaar enthält. Im Gegensatz zu Festspeichern, wie die bekannten Nickel-Cadmium-Batterien oder in Handys genutzten Lithium-Ionen-Akkumulatoren, nutzen Flussakkumulatoren, auch bezeichnet als Redox-Flow-Zellen, in Lösungsmittel gebundene Reaktionspartner. Flussakkumulatoren sind also Hybriden zwischen Brennstoffzellen und herkömmlichen Festspeicher-Akkumulatoren.

Geschichtlicher Hintergrund

Entwickelt wurden die Vanadium-Batteriespeicher im Jahre 1978 durch die ehemaligen NASA-Mitarbeiter Pellegri und Spaziante. Trotz der Eintragung beim Patentamt wurden diese Ur-Speicher in der Praxis jedoch nie eingesetzt. Später wurde das Prinzip durch die University of New South Wales erneut aufgegriffen: 1986 wurde ein erstes Modell patentiert, das wie die heutigen Speicher mit Schwefelsäure-Elektrolyten funktioniert. Obwohl das Prinzip revolutionär war, konnte man mit Flussakkumulatoren nie kommerzielle Erfolge erzielen, was dazu führte, dass das Patent nie verlängert wurde und deswegen im Jahre 2006 auslief. Die heutigen Entwicklungen der Vanadium-Batteriespeicher stammen ausschließlich vom freien Markt.

Vanadium
Chinesisches Zeichen für Vanadium - signcloud - Fotolia.com

Vor- und Nachteile der Technologie

Einer der größten Vorteile der Vanadium-Speichertechnologie ist die durch den modularen Aufbau gewährleistete Skalierbarkeit in Bezug auf Leistung und Kapazität. Zudem leiden Flussakkumulatoren nicht unter den für andere Sekundärzellen typischen Effekten, wie einer gesteigerten Alterung bei regelmäßiger Tiefenentladung oder dem sogenannten "Memory-Effekt", der bei Festspeichern häufig dazu führt, dass im Laufe der Lebensdauer die Kapazität um ein Vielfaches abnimmt. Dies macht ihn zum idealen Kandidaten für kurz- und mittelfristige Speichersysteme im Bereich der regenerativen Energien. Beispielsweise wäre es mithilfe von Vanadium-Batteriespeichern problemlos möglich, Spitzenlasten im Energienetz auszugleichen und so den Lastausgleich zu unterstützen. Ein großer Nachteil ist bisher die Komplexität des Systems - bedingt durch die flüssigen Medien sind Pumpen und Vorrat-Tanks notwendig - und das im Vergleich schlechte Verhältnis von Volumen zu Speichermenge.

Möglicher Einsatz der Akkumulatoren

Bisher kommen Flussakkumulatoren nur selten zum Einsatz, da die besprochenen Nachteile im privaten Bereich in keinem Verhältnis zur Nutzung von Festspeichern oder anderen Energiespeichersystemen stehen. Industriell sieht dies jedoch anders aus. So sind die Vanadium-Batteriespeicher durchaus geeignet für den Ausgleich von Spitzenlasten im Bereich der Energieerzeugung mittels regenerativer Energien oder für die Unterstützung des sogenannten "Lastausgleichs", der momentan von einzelnen Kraftwerken übernommen wird. Sollten sich die Vanadium-Energiespeicher weiterentwickeln, beispielsweise durch die Entwicklung kostengünstiger Membranen sowie der Verbesserung des momentan schlechten Energiedichte-Verhältnisses, ist eine breitere Verwendung durchaus denkbar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Quelle: Wikipedia
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