MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Herausforderungen der Energiewende erfordern innovative Lösungen zur Speicherung erneuerbarer Energien. Während Deutschland mit der Abhängigkeit von Wetterbedingungen kämpft, rücken alternative Speichertechnologien wie Redox-Flow-Batterien und Second-Life-Batterien in den Fokus.
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Die Energiewende stellt Deutschland vor große Herausforderungen, insbesondere bei der Speicherung von Strom aus erneuerbaren Quellen. Die Abhängigkeit von Wind und Sonne führt zu unvorhersehbaren Schwankungen in der Energieversorgung. Eine vielversprechende Lösung sind Redox-Flow-Batterien, die durch ihre einzigartige Struktur eine flexible Energiespeicherung ermöglichen. Diese Batterien bestehen aus zwei Flüssigkeitstanks, die unabhängig voneinander skaliert werden können, was eine separate Speicherung und Leistungsabgabe erlaubt.
Redox-Flow-Batterien bieten zahlreiche Vorteile, darunter eine lange Lebensdauer von über 20 Jahren und die Verwendung umweltfreundlicher Materialien. Sie sind sicher, da sie nicht explodieren können und keine Feuergefahr darstellen. Dennoch gibt es Herausforderungen: Die Energiedichte ist geringer als bei Lithium-Ionen-Batterien, was große Flächen für die gleiche Leistung erfordert. Dies macht ihren Einsatz in Elektrofahrzeugen unpraktisch, wie ein Test des Fraunhofer-Instituts zeigte, bei dem zwei 70-Liter-Tanks nur für etwa 25 Kilometer Reichweite sorgten.
Ein weiteres Problem ist die Abhängigkeit von importierten Rohstoffen wie Vanadium, das hauptsächlich aus China und Russland bezogen wird. Dies treibt die Kosten für Redox-Flow-Batterien in die Höhe, was ihre wirtschaftliche Attraktivität mindert. Forscher suchen daher nach Alternativen, wie der Einsatz von Brom oder Lignin-Verbindungen, um die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen zu verringern.
Parallel dazu gewinnen Second-Life-Batterien an Bedeutung. Diese Batterien, die ursprünglich in Elektrofahrzeugen eingesetzt wurden, können nach ihrem ersten Lebenszyklus als stationäre Energiespeicher genutzt werden. Ein Beispiel ist das Projekt in Heilbronn, wo gebrauchte Batterien von Audi und EnBW zu einem leistungsstarken Energiespeichersystem zusammengeschaltet wurden. Diese Technologie bietet eine kostengünstige Möglichkeit, die Lebensdauer von Batterien zu verlängern und gleichzeitig zur Stabilisierung des Stromnetzes beizutragen.
Die Integration von Elektrofahrzeugen in das Energiesystem durch bidirektionales Laden könnte ebenfalls erhebliche Kosteneinsparungen bringen. Fahrzeuge könnten tagsüber überschüssigen Solar- und Windstrom speichern und bei Bedarf wieder ins Netz einspeisen. Dies könnte die Energiekosten in Europa um Milliarden senken und die Flexibilität des Energiesystems erhöhen.
Obwohl Redox-Flow-Batterien in Deutschland noch wenig verbreitet sind, gibt es weltweit bereits große Anlagen, die ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen. In China und Japan werden diese Batterien in großem Maßstab getestet, was zeigt, dass sie eine wichtige Rolle in der globalen Energiewende spielen könnten. Die Zukunft der Energiespeicherung wird von der Weiterentwicklung dieser Technologien abhängen, um eine nachhaltige und zuverlässige Energieversorgung zu gewährleisten.
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