Entwicklung und Industrialisierung großtechnischer Stromspeicher

Die CMBlu Projekt AG und die Schaeffler Technologies AG & Co. KG haben den Abschluss einer Vereinbarung zur Kooperation (Joint Development Agreement, JDA) bei der Industrialisierung von großtechnischen Energiespeichern bekanntgegeben. CMBlu hat in den vergangenen fünf Jahren in Zusammenarbeit mit Forschungsgruppen deutscher Hochschulen die neue, erneuerbare Speichertechnologie „Organic Flow“ für Stromnetze bis zur Prototypenreife entwickelt.

Darauf basierend wollen Schaeffler und CMBlu gemeinsam kommerzielle Produkte entwickeln und herstellen, die dann durch CMBlu vertrieben werden. Das Ziel beider Partner ist es, weltweit einen wesentlichen Beitrag zur Umsetzung der Energiewende für eine sichere, dezentralisierte und nachhaltige Stromversorgung zu leisten.

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. Ein weiteres Einsatzgebiet ist 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.

Natürlich nachwachsende Quelle

Die zugrunde liegende 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 diesen Elektrolyten angepasst und auf kosteneffiziente Massenproduktion ausgelegt. Die nahezu vollständige Wertschöpfungskette für die Batterien kann lokal abgedeckt werden. Es entstehen keine Importabhängigkeiten von einzelnen Ländern. 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.

Voll industrialisierte Produkte

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. (ig)