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CMBlu und Schaeffler entwickeln großtechnische Stromspeicher

Beide Unternehmen wollen die Entwicklung und Industrialisierung von organischen Redox-Flow-Batterien als großtechnische Stromspeicher vorantreiben.

Vorteil der Großspeichertechnologie: Es können organische Moleküle aus Lignin verwendet werden. | Foto: CMBlu/Schaeffler
Vorteil der Großspeichertechnologie: Es können organische Moleküle aus Lignin verwendet werden. | Foto: CMBlu/Schaeffler
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Gregor Soller

Organic-Flow-Batterien sind im Stromnetz als stationäre Energiespeicher flexibel einsetzbar und tragen zum Ausgleich zwischen der Erzeugung und dem Verbrauch bei. Dabei gibt es vielseitige Anwendungen, beispielsweise bei der Zwischenspeicherung von erneuerbaren Energien oder bei der Glättung von Lastspitzen in Industriebetrieben. Weiteres Einsatzgebiet wäre die Ladeinfrastruktur für die Elektromobilität: Die Batterien tragen als Pufferspeicher zur Entlastung von Mittelspannungsnetzen bei, die für zusätzliche Lasten nicht aufgerüstet werden müssen. Letztlich wird ein dezentralisiertes Ladenetz für Elektrofahrzeuge nur mit leistungsfähigen und skalierbaren Energiespeichern wie den Organic-Flow-Batterien möglich sein. Die Funktionsweise ähnelt dem Prinzip konventioneller Redox-Flow-Batterien. Dabei wird die elektrische Energie in chemischen Verbindungen gespeichert, wobei die Reaktionspartner in wässriger Form als Elektrolyt vorliegen. Im Gegensatz zu herkömmlichen, metall-basierten Systemen werden organische Moleküle aus Lignin für die Speicherung verwendet. Lignin ist Bestandteil der Struktur einer jeden Pflanze wie beispielsweise Bäume oder Gräser. Es ist eine natürlich nachwachsende Quelle und fällt etwa in der Zellstoff- und Papierproduktion als Abfallprodukt im Millionen-Tonnen-Maßstab an. Somit ist eine dauerhaft verfügbare Quelle für die großtechnische Energiespeicherung gesichert.

Alle elektrotechnischen Komponenten im Energiewandler wurden an diese Elektrolyten angepasst und auf kosteneffiziente Massenproduktion ausgelegt. Die nahezu vollständige Wertschöpfungskette für die Batterien kann lokal abgedeckt werden. Es entstehen keine Importabhängigkeiten. Zudem verwenden die Speicher keine seltenen Erden oder Schwermetalle, sind nicht brennbar und können daher sehr sicher betrieben werden. Aufgrund ihrer Funktionsweise kann die Kapazität eines Organic-Flow-Systems unabhängig zu der elektrischen Leistung skaliert werden und ist nur durch die Größe der Tanks und Elektrolytmenge limitiert.

 

CMBlu Vorstand Dr. Peter Geigle ist „sehr stolz darauf, dieses Prinzip zur großtechnischen Speicherung von elektrischer Energie anwenden zu können. Hierfür nutzen wir unbegrenzte, nachwachsende Ressourcen. Wir ermöglichen damit sehr große und kosteneffiziente Energiespeichersysteme.“ Schaeffler soll die Industrialisierung der Systeme vorantreiben.“ Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer, stellvertretender Vorstandsvorsitzender und Vorstand Technologie von Schaeffler ergänzt: „Die geplanten Großspeicher passen perfekt in unsere Strategie „Mobilität für morgen“, in der wir die gesamte Energiekette betrachten und Lösungen anbieten.„Die Natur hat über hunderte Millionen Jahre sehr effiziente und sichere Methoden zur Speicherung von Energie entwickelt.“


Was bedeutet das?

CMBlu und Schaeffler haben einen langfristigen Kooperationsvertrag für die Entwicklung von großtechnischen Energiespeichern mit dem Ziel der Bereitstellung marktreifer, voll industrialisierter Produkte abgeschlossen. Die nächsten Schritte von CMBlu umfassen den Aufbau der vollständigen Lieferkette mit weiteren Industriepartnern für alle Kernkomponenten, die als Vorprodukte im Batteriesystem zum Einsatz kommen. Es wurde eine Prototypenfertigung in Alzenau eingerichtet. CMBlu hat mit Referenzkunden bereits Verträge geschlossen, um ausgewählte Pilotprojekte in den nächsten zwei Jahren zu realisieren. Ab 2021 sind die ersten kommerziellen Systeme geplant.

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