Definition von Redox-Flow-Batterien

Redox-Flow-Batterien, auch als flüssige Batterien bezeichnet, sind ein Typ von wiederaufladbaren Batterien. Sie speichern elektrische Energie in chemischen Verbindungen, die in einem flüssigen Elektrolyt gelöst sind. Der Begriff „Redox“ steht für „Reduktion und Oxidation“, es handelt sich dabei um eine chemisch-elektrochemische Zellreaktion.

Zusammenhang zwischen Redox-Flow-Batterien und Photovoltaik

Im Kontext der Photovoltaik spielen Redox-Flow-Batterien eine wichtige Rolle bei der Speicherung von solarem Strom. Photovoltaik-Anlagen produzieren den größten Teil ihrer Energie während der Tageslichtstunden, während der Bedarf an Strom oft in den Morgen- und Abendstunden sowie in der Nacht höher ist. Redox-Flow-Batterien ermöglichen es, den überschüssigen Strom zu speichern und dann abzugeben, wenn die Photovoltaik-Anlage weniger oder gar keinen Strom produziert. Dies hilft, den Eigenverbrauch von Solarstrom zu maximieren und die Notwendigkeit einer Stromlieferung aus dem Netz zu minimieren.

Arbeitsweise von Redox-Flow-Batterien

Redox-Flow-Batterien bestehen aus zwei getrennten Tanks, die mit unterschiedlichen Elektrolyt-Lösungen gefüllt sind. Jede Lösung enthält eine andere chemische Verbindung, die entweder Elektronen abgibt (Oxidation) oder aufnimmt (Reduktion). Wenn die Batterie entladen wird, fließt der Elektrolyt aus einem Tank durch eine Zelle, in der die Redox-Reaktion stattfindet. Dabei werden Elektronen freigesetzt, die als elektrischer Strom genutzt werden können. Beim Aufladen der Batterie wird der Prozess umgekehrt: Die Elektrolyt-Lösungen werden aufgeladen, indem sie Elektronen aufnehmen.

Vorteile und Nachteile von Redox-Flow-Batterien

• Vorteile: Redox-Flow-Batterien haben eine hohe Zyklenzahl und eine lange Lebensdauer, was sie für den Einsatz in Photovoltaik-Anlagen attraktiv macht. Sie sind zudem sicher, da sie keine explosiven oder flüchtigen Bestandteile enthalten. Außerdem können sie den Strom sofort liefern, wenn er benötigt wird, und sie sind unempfindlich gegenüber tiefer Entladung.
• Nachteile: Im Vergleich zu anderen Batterietypen haben Redox-Flow-Batterien eine geringere Energiedichte, d.h. sie speichern weniger Energie pro Volumen- oder Gewichtseinheit. Sie haben auch einen höheren Platzbedarf und höhere Erstinvestitionskosten. Zudem sind regelmäßige Wartungsarbeiten notwendig.

Fazit

Redox-Flow-Batterien sind eine leistungsfähige Option zur Speicherung und Bereitstellung von Solarstrom in Zeiten, in denen keine Sonnenenergie zur Verfügung steht. Trotz ihrer Nachteile sind sie wegen ihrer Langlebigkeit, ihrer Sicherheit und ihrer sofortigen Stromabgabe sehr gut geeignet, den Eigenverbrauch von Solarstrom zu erhöhen und die Abhängigkeit vom Netzstrom zu verringern.