Sieger im Cluster Chemie/Kunststoffe 2015

Fließender Übergang 

Neue Akkus ermöglichen die flexible und skalierbare Speicherung

Erneuerbarer Energien.Die zunehmende Verbreitung Erneuerbarer Energien macht neue Lösungen bezüglich ihrer Speicherung notwendig. Gefragt sind flexibel einsetzbare und skalierbare Stromspeicher wie die Redox-Flow-Batterie. Bei dem chemischen Energiespeicher wird in zwei Tanks, welche den Plus- und Minus-Pol bilden, jeweils eine Elektrolytlösung, etwa in Schwefelsäure gelöste Salze des Metalls Vanadium, gelagert. Diese werden in getrennten Kreisläufen in eine „Brennstoffzelle“ gepumpt, welche durch eine ionenleitende Membran getrennt ist. Dabei werden die Elektrolyte chemisch reduziert bzw. oxidiert, wobei elektrische Energie gespeichert bzw. wieder abgegeben wird. Doch die bislang eingesetzten Substanzen sind teuer und aggressiv, was die Lebensdauer der Batterien verkürzt und die Kosten hochtreibt.Diese Probleme löst die von der JenaBatteries GmbH und der Friedrich-Schiller-Universität Jena entwickelte Redox-Flow-Batterie auf Polymer-Basis (pRFB). Dabei kommen in Kochsalzlösung gelöste Kunststoffe zum Einsatz. Möglich wird dies, da die Kunststoffe um eine funktionelle Einheit ergänzt wurden, die Elektronen aufnehmen und abgeben kann. Durch die nicht aggressiven Elektrolyte wird der Einsatz preisgünstiger Zellstoffmembranen und eine lange Lebensdauer von perspektivisch 20 Jahren möglich. Der Verzicht auf teure und zum Teil giftige Metalle senkt die Kosten weiter. Das macht die pRFB zu idealen Energiespeichern für Einfamilienhäuser sowie große Windkraft- und Solaranlagen. Das System befindet sich derzeit in der Entwicklungsphase. Für die 2. Jahreshälfte 2016 ist eine Kleinserie von Prototypen geplant. 

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