Greentech Awards: UMSICHT-Wissenschaftspreis für effiziente Speicher für grünen Strom

Forschung hat Einfluss auf unser Leben. Sie ist jedoch nicht einfach zu verstehen. Umso wichtiger sind Menschen, die komplizierte Themen verständlich kommunizieren.

Zum 14. Mal hat der Förderverein Fraunhofer UMSICHT in diesem Jahr genau solche Menschen und ihre Arbeiten ausgezeichnet.

Vanadium-Flow-Batterien im Fokus

In der Kategorie Wissenschaft wurde Jan Girschik für seine Dissertation »Untersuchung differenzdruckinduzierter Verformungen in Vanadium-Flow-Batterien sowie Optimierung kompensierender interner Flow-Fields für großformatige Flow-Zellen« an der Ruhr-Universität Bochum ausgezeichnet

Weg von fossilen Energien, hin zu erneuerbaren Energien – die Energiewende bringt enorme Herausforderungen mit sich. Eine davon ist der Einsatz effizienter Speichersysteme für grünen Strom.

Vanadium-Flow-Batterien gelten im Bereich der stationären Energiespeicher als besonders zukunftsstarke Technologie und können z. B. für die Pufferspeicherung von Strom aus PV-Anlagen eingesetzt werden. Doch gerade in größeren Flow-Batteriezellen, die das Potenzial zur beträchtlichen Kostensenkung haben, können im Betrieb hohe Innendrücke entstehen.

Vanadium-Flow-Batterien als Energiespeicher: Besonders zukunftsstarke Technologie

Was wiederum einen der wesentlichen Vorteile dieser Batterieart negativ beeinträchtigt: die Lebensdauer. Jan Girschik hat das Problem erkannt und die Fluidführung der flüssigen Speichermedien in den Batteriezellen optimiert.

»Mit den Untersuchungen konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass sich hohe Druckdifferenzen und Druckverluste in Flow-Batteriezellen nicht nur negativ auf die Systemeffizienz auswirken, sondern auch die internen Funktionskomponenten nachhaltig schädigen und somit die Betriebslebensdauer der Batterien reduzieren können.

Greentech Speicher bereits in kommerzialisierten Flow-Batterien übernommen

Um dem entgegenzuwirken, wurden designtechnische Anpassungen der Elektroden erarbeitet, die mit nur geringem Umstellungsaufwand der Produktion auch in bereits kommerzialisierten Flow-Batterien übernommen werden können«, erklärt Jan Girschik.

Im Ergebnis konnte er so die Druckverluste bei großformatigen Vanadium-Flow-Batterien um bis zu 70 Prozent reduzieren und materialschädigende Verformungen innerhalb der Batteriezellen verhindern. »Dadurch erhoffe ich mir in Zukunft eine wesentlich ressourcen- und kosteneffizientere Bereitstellung von Energiegroßspeichern.«