Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT)
Karlsruhe Institut für Technologie (KIT)
Redox-Flow-Batterien als Netzspeicher für die Energiewende
Für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende werden Lösungen benötigt, um die Energie aus der Solar- und Windstromproduktion zu speichern und schwankende Produktionskapazitäten auszugleichen. Zentralisierte Lösungen wie zum Beispiel Pumpspeicherkraftwerke haben einen großen Platz- und Kapitalbedarf – besser wäre es, den Strom dezentral in Batterien zu speichern. Dabei stehen neben den etablierten Lithium-Ionen-Batterien vor allem die Redox-Flow-Batterien immer stärker im Fokus, deren Grundprinzip in der Speicherung der elektrischen Energie in flüssigen Elektrolytlösungen beruht. Der bekannteste Vertreter ist dabei die Vanadium-Redox-Flow-Batterie, aber auch andere Systeme wie Zink/Brom-, Eisen/Eisen-, Eisen/Chrom- und auf organischen Aktivmaterialien basierende Redox-Flow-Batterien befinden sich derzeit in der Entwicklung und kommerziellen Umsetzung. Redox-Flow-Batterien besetzen die Lücke zwischen den Lithium-Ionen-Batterien für den kurzfristigen Gebrauch beispielsweise in Pkws oder kleineren Heim- oder Netzspeichern und den Power-To-X-Projekten, also der Speicherung von überschüssigem Strom in Form von zum Beispiel grünem Wasserstoff, für einen Zeitraum über mehrere Tage und Wochen. Der Vortrag befasst sich mit dem Aufbau und der Funktionsweise von Redox-Flow-Batterien, diskutiert verschiedene Varianten und stellt mögliche Anwendungsbeispiele vor.
Zur Person
Jens Tübke wurde am 06.05.1968 in Aschersleben geboren. Er studierte Chemie an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und promovierte von 1994 bis 1997 in Halle auf dem Gebiet polymerbasierter Elektrolyte für Lithium-Ionen-Batterien. Von 1997 bis 2000 arbeitete er als Gastwissenschaftler an der Universität Kyoto an der Weiterentwicklung von Materialien für Lithium-Ionen-Batterien. 2000 ging er wieder zurück nach Deutschland und nahm eine Tätigkeit als Projektleiter am Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (Fraunhofer ICT) in Pfinztal auf. Seit 2008 ist er dort Leiter des Bereichs „Angewandte Elektrochemie“. 2015 wurde Jens Tübke mit einer Professur für „Materialien und Prozesse für die elektrochemische Speicherung“ an das Karlsruher Institut für Technologie berufen. Sein Arbeitsgebiet am KIT am Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM) ist die Produktion und Verarbeitung von Batterie- und Brennstoffzellenmaterialien. Seit 2019 ist er mit der Planung und dem Aufbau einer Forschungsfertigung für Batteriezellen in Münster beschäftigt und wurde im Januar 2020 in die Institutsleitung der Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle (Fraunhofer FFB) berufen.