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2026-04-15T14:15:42Z

Größte in Betrieb oder in Bau befindliche Anlagen

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Die '''[[Redoxreaktion|Redox]]-Flow-Batterie''' (RFB) oder ('''Redox-''')'''Flussbatterie''' – allgemeiner auch ''Flüssigbatterie'' oder ''Nasszelle'' genannt – ist eine Ausführungsform eines [[Akkumulator]]s. Sie speichert [[elektrische Energie]] in chemischen Verbindungen. Die Reaktionspartner liegen dabei in einem [[Lösungsmittel]] und damit in flüssiger Form vor. Jeder der beiden energiespeichernden [[Elektrolyte]] zirkuliert in einem eigenen Kreislauf. Die beiden Kreisläufe werden in der [[Galvanische Zelle|galvanischen Zelle]] mittels einer [[Membrantechnik|Membran]] getrennt. Über die Membran erfolgt auch der Ionenaustausch. Die in den Kreisläufen gelösten Stoffe werden dadurch chemisch [[Reduktion (Chemie)|reduziert]] bzw. [[Oxidation|oxidiert]], sodass elektrische Energie frei wird.

== Allgemeines ==
Im Vergleich zu einem Akkumulator ohne Stoffaustausch liegt eine aufwändigere Konstruktion vor, die neben Tank und Rohrleitungen mindestens zwei [[Pumpe]]n für die Umwälzung der Elektrolyte samt den dafür nötigen Steuer- und Kontrolleinrichtungen benötigt. Daher eignen sich Flussbatterien nicht für kleine Verbraucher. Der Einsatz im Bereich der [[Elektromobilität]] ist Thema von Forschungen. Der bisher am häufigsten eingesetzte und wichtigste Typ der Flussbatterie ist der [[Vanadium-Redox-Akkumulator]]. Darüber hinaus gibt es noch weitere Typen wie den [[Polysulfid-Bromid-Akkumulator]], Natriumchlorid-Redox-Akkumulator, [[Zink-Brom-Akkumulator]], Uran-Redox-Akkumulator<ref name="Actin" /> und als neuere Entwicklungen ein Akku auf der Basis von Lignin sowie der Bau eines Akkus mit einer Membran in flüssiger Form, mit welcher der Stromkollektor zwischen den beiden chemischen Verbindungen vereinfacht gebaut werden kann.

Da die in einem Lösungsmittel gelösten chemischen Verbindungen in von der Zelle getrennten und beliebig groß ausgeführten Tanks gespeichert werden, ist die gespeicherte Energiemenge nicht von der Zellengröße abhängig. Die Redox-Flow-Batterie ist durch die [[elektrochemische Reversibilität]] mit dem [[Akkumulator]] und der [[Reversible Brennstoffzelle|Reversiblen Brennstoffzelle]] verwandt. Die [[Elektrische Spannung|Zellenspannung]] ist durch die [[Nernst-Gleichung]] gegeben und liegt bei praktisch realisierbaren Systemen bei 1 [[Volt|V]] bis 2,2 V.

== Forschung ==

=== Geschichte ===
Die grundlegenden Prinzipien ohne praktische Anwendungen sind seit den 1880er-Jahren bekannt.<ref name="Thalwil">[https://www.srf.ch/sendungen/10vor10/die-idee/die-idee-eth-spin-off-baut-superbatterie ETH Spin-Off baut Superbatterie], SRF [[10 vor 10]], 19. Juli 2024.</ref> Die Grundlagen für Redox-Flow-Zellen wurden Mitte des 20. Jahrhunderts in Deutschland von [[Walther Kangro]] an der [[Technische Universität Braunschweig|Technischen Universität Braunschweig]] erarbeitet, als erstmals die Möglichkeiten der Energiespeicherung mit Redox-Paaren geprüft wurden.<ref>{{Patent |Land=DE |V-Nr=914264 |Typ=Patent |Titel=Verfahren zur Speicherung von elektrischer Energie |A-Datum=1949-06-28 |V-Datum=1954-06-28 |Erfinder=Walther Kangro, Braunschweig |Anmelder=Walther Kangro, Braunschweig}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Heinz Pieper |Titel=Zur Frage der Speicherung von elektrischer Energie in Flüssigkeiten |Sammelwerk=Dissertation Technische Hochschule Braunschweig |Ort=Braunschweig |Datum=1958 |OCLC=64523955}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=W. Kangro, H. Pieper |Titel=Zur Frage der Speicherung von elektrischer Energie in Flüssigkeiten |Sammelwerk=Electrochimica Acta |Band=7 |Nummer=4 |Datum=1962 |Seiten=435 bis 448 |DOI=10.1016/0013-4686(62)80032-2}}</ref><ref>{{Patent |Land=DE |V-Nr=1006479 |Typ=Patent |Titel=Verfahren zur Speicherung von elektrischer Energie in Flüssigkeiten |A-Datum=1954-07-14 |V-Datum=1957-04-18 |Erfinder=Walther Kangro, Braunschweig |Anmelder=Walther Kangro, Braunschweig |Kommentar=beschreibt die Verwendung von Mehrfachelektroden, bei denen beim Laden andere Teile als beim Entladen verwendet werden. Das Patent ist für die weitere Entwicklung der Redox-Flow-Zellen nicht sehr bedeutsam, belegt aber, dass sich Kangro um eine Weiterentwicklung bemüht hat.}}</ref> In den 1970er Jahren beschäftigte sich die [[NASA]] mit der Entwicklung der Technik.<ref name="US3996064" /><ref name="Thalwil"/> Die reine Vanadium-Lösung wurde 1978 erstmals vorgeschlagen und in den 1980ern an der [[University of New South Wales]] von [[Maria Skyllas-Kazacos]] und ihren Mitarbeitern entwickelt. Dieser Typ wurde 1986 patentiert und ist bisher am verbreitetsten. Sie erfuhr eine Weiterentwicklung zur Vanadium-Bromid-basierten Zelle, die eine doppelt so hohe Energiedichte erlaubt.

=== Neuere Forschung ===
Im Januar 2014 stellten Forscher der [[Harvard University]] eine Redox-Flow-Zelle auf Basis von organischen [[Chinone]]n vor, die ohne Einsatz seltener und damit vergleichsweise teurer Substanzen auskommt. Bei Prototypen unter Laborbedingungen wurde eine [[Leistungsdichte]] von 600 mW/cm² gemessen. Es wurde weiters an der Langzeitstabilität solcher Zellen geforscht.<ref>[https://www.seas.harvard.edu/news/2014/01/organic-mega-flow-battery-promises-breakthrough-renewable-energy ''Organic mega flow battery promises breakthrough for renewable energy.''] Internetseite der [[Harvard University]]. Abgerufen am 10. Januar 2014.</ref><ref>Brian Huskinson u. : ''A metal-free organic––inorganic aqueous flow battery.'' In: ''[[Nature]].'' 505, (2014), 195–198, [[doi:10.1038/nature12909]].</ref>

2015 stellte die [[Friedrich-Schiller-Universität Jena]] erstmals eine [[Polymer]]-basierte Redox-Flow-Batterie (pRFB) vor, die vollständig auf Metalle verzichtet. Bei dieser neuen Bauform werden für die Anode und Kathode organische [[Polymere]] mit einer redoxaktiven Eigenschaft eingesetzt. Das organische Polymer hat dabei ähnliche chemische Eigenschaften wie Plexiglas oder Styropor. Anstelle einer korrosiven Säure kommt als Lösungsmittel eine Kochsalzlösung zur Anwendung. Der Einsatz der wässrigen Polymerlösungen ermöglicht darüber hinaus die Nutzung von Dialysemembranen zur Trennung von Anode und Kathode, die einfacher und günstiger herstellbar sind als klassische Ionentauschermembranen. Im Gegensatz zu den vergleichsweise kleinen Natrium- und Chloridionen, können die Makromoleküle des Polymers die Membran aufgrund ihrer Größe nicht passieren. Der zellinterne Stromkreis wird damit geschlossen.<ref>Tobias Janoschka, Norbert Martin, Udo Martin, Christian Friebe, Sabine Morgenstern, Hannes Hiller, Martin D. Hager, [[Ulrich Schubert (Chemiker, 1969)|Ulrich S. Schubert]]: ''An aqueous, polymer-based redox-flow battery using non-corrosive, safe, and low-cost materials.'' In: ''[[Nature]].'' (2015), [[doi:10.1038/nature15746]].</ref> Aus Spanien stammte die Idee einer Flüssigmembran. Ein Startup baute in der Schweiz auf dieser Basis im Jahr 2024 eine Versuchsanlage in Thalwil.<ref name="Thalwil"/> Dieses Unternehmen ''Unbound Potential'' hatte 2022/23 auch Gelder aus der [[Bundesagentur für Sprunginnovationen]] erhalten.<ref>{{Webarchiv | url= https://www.unbound-potential.com/| wayback= 20240522111306| text=05 - Progress for Sustainability}}, Internetauftritt von Unbound Potential.</ref>

2018 wurde u. a. die Eignung von [[Lignin]] als [[Anolyt]] untersucht. Lignin gilt aufgrund seiner chemischen Eigenschaften in Kombination mit seiner Umweltfreundlichkeit, seiner weiten Verfügbarkeit und seiner niedrigen Kosten als vielversprechender Rohstoff für metallfreie Redox-Flow-Batterien zur [[Energiespeicher]]ung. Im März 2018 wird über eine erzielte Stromdichte von 20 mA/cm² und einen Polarisationswiderstand von 15 Ω/cm² auf Basis von Lignin[[sulfonat]] unter Laborbedingungen berichtet.<ref>{{Literatur |Autor=Alolika Mukhopadhyay et al. |Titel=Metal-Free Aqueous Flow Battery with Novel Ultrafiltered Lignin as Electrolyte |Sammelwerk=[[ACS Sustainable Chemistry & Engineering]] |Band=6 |Nummer=4 |Datum=2018-03 |Seiten=5394-5400 |DOI=10.1021/acssuschemeng.8b00221}}</ref>

Im Oktober 2020 wurde von einer Forschergruppe der [[TU Graz]] das redoxaktive 2-Methoxyhydrochinon – durch Oxidation des aus [[Ligninsulfonat]] zugänglichen [[Vanillin]]s erhältlich – als organischer Elektrolyt in einer wässrig-organischen RFB beschrieben. In 0,5 [[Molarität|M]] [[Phosphorsäure]] (H3PO4 in H2O) als Lösungsmittel konnten über 250 Lade-Entlade-Zyklen ohne nennenswerte Effizienzeinbußen realisiert werden.<ref>{{Literatur |Autor=Werner Schlemmer, Philipp Nothdurft, Alina Petzold, Gisbert Riess, Philipp Frühwirt, Max Schmallegger, Georg Gescheidt-Demner, Roland Fischer, Stefan A. Freunberger, Wolfgang Kern, Stefan Spirk |Titel=2-Methoxyhydroquinone from Vanillin for Aqueous Redox-Flow Batteries |Sammelwerk=[[Angew. Chem. Int. Ed.]] |Band=59 |Datum=2020 |Seiten=1–5 |DOI=10.1002/anie.202008253}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://steiermark.orf.at/stories/3069351/ |titel=TU Graz: Mit Vanillin Energie speichern |sprache=de-AT |datum=2020-10-01 |abruf=2024-02-05}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://steiermark.orf.at/stories/3229989/ |titel=Das Vanillekipferl unter den Energiespeichern |sprache=de-AT |datum=2023-11-02 |abruf=2024-02-05}}</ref> Ein technischer Test im Mürztal wurde mit Stand Februar 2024 durchgeführt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.kleinezeitung.at/steiermark/18057198/revolutionaere-batterie-soll-im-muerztal-getestet-werden |titel=Batterie mit Vanillin soll im Mürztal getestet werden |sprache=de-AT |datum=2024-02-05 |abruf=2024-02-05}} – Kostenlos nur teilweise einsehbar.</ref> Ebenfalls 2020 wurde ein Redox-System auf Eisenbasis entwickelt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.iwr.de/ticker/eisen-redox-flow-technik-forscher-entwickeln-umweltfreundliche-stromspeicher-fuer-wohnhaeuser-artikel2786 |titel=Eisen-Redox-Flow Technik: Forscher entwickeln umweltfreundliche Stromspeicher für Wohnhäuser |sprache=de-DE |abruf=2021-05-21}}</ref>

Im Jahr 2021 wurde über Forschungsarbeiten berichtet, welche ein System mit Mangan anstelle von Vanadium verwenden<ref>{{Literatur |Autor=Maximilian Schmucker, Tyler A. Gully, Alexei Schmidt, Benjamin Schmidt, Kolja Bromberger |Titel=Investigations toward a Non-Aqueous Hybrid Redox-Flow Battery with a Manganese-Based Anolyte and Catholyte |Sammelwerk=Advanced Energy Materials |Band=n/a |Nummer=n/a |ISSN=1614-6840 |Seiten=2101261 |Online=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202101261 |Abruf=2021-06-03 |DOI=10.1002/aenm.202101261}}</ref>

Im Jahr 2022 stellten Forscher der [[Utah State University]] einen Prototyp eines Redox-Flow-Systems mit einer Anode aus [[Viologene]]n vor, das eine Energiedichte von mehr als 40 Wh pro Liter Elektrolyt bei damaligen Kosten von unter 100 USD je kWh erreicht und nach 1000 Ladezyklen noch 100 % seiner Kapazität behalten soll.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.pv-magazine.de/2022/02/16/us-forscher-entwickeln-redox-flow-batterie-auf-basis-von-viologenen/ |titel=US-Forscher entwickeln Redox-Flow-Batterie auf Basis von Viologenen – pv magazine Deutschland |werk=pv-magazine.de |datum=2022-02-16 |abruf=2022-06-20}}</ref>

Laut eigenen Angaben hat die Firma CMBlu aus Nordbayern eine auf Redox-Flow Technik mit organischen, vermutlich Lignin-basierten, Stoffen entwickelt, sogenannte Organic-SolidFlow-Batterien<ref>{{Internetquelle |url=https://www.cmblu.com/de/technologie/ |titel=Unsere Organic-SolidFlow-Technologie|datum=2025-02-21|abruf=2025-02-21}}</ref> mit der Energiespeicher für Solar- und Windenergieparks gebaut werden können. Ein erstes Projekt befindet sich seit Sommer 2023 im [[Burgenland]] in der Erprobungsphase und soll bis 2030 auf eine Kapazität von 300MWh bei 100MW Leistung ausgebaut werden.<ref>{{Internetquelle |titel=Weltpremiere: Erster Großspeicher an einem der größten Solarparks in Österreich ausgeliefert |url=https://www.cmblu.com/de/press-and-media/weltpremiere-solidflow-batterie-ausgeliefert/|datum=2025-02-21|abruf=2025-02-21}}</ref> Ein weiteres Projekt soll mit der Energiegenossenschaft ÜZ Mainfranken einen Organic-SolidFlow-Batteriespeicher mit einer Leistung von 3,6 Megawatt und einer Kapazität von 18 Megawattstunden zum Einsatz bringen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.stadt-und-werk.de/k21-meldungen/grossspeicher-von-cmblu/ |titel=Großspeicher von CMBlu |werk=stadt-und-werk.de |datum=2023-05-16 |sprache=de |abruf=2025-02-28}}</ref>

== Größte in Betrieb oder in Bau befindliche Anlagen ==
In [[Dalian]], Volksrepublik China, ist seit Mai 2022 ein Redox-Flow-Batteriespeicher (Vanadium-Redox-Akkumulator) mit 100 MW Leistung und 400 MWh Kapazität (im Endausbau sind 200 MW/800 MWh geplant) in Betrieb. Entwickelt haben die Anlage Rongke Power (RKP) und das Dalian Institute of Chemical Physics (DICP).<ref>[https://www.bestmag.co.uk/worlds-largest-flow-battery-begins-operations-after-six-year-of-planning-and-building/ World’s largest flow battery begins operations after six years of planning.]</ref> Im Dezember 2024 nahm ebenfalls Rongke Power das Xinhua Ushi Energy Storage Project, eine Vanadium-Redox-Flow-Batterie mit 175 MW Leistung und 700 MWh Speicherkapazität, in Betrieb. Im schweizerischen [[Laufenburg AG|Laufenburg im Aargau]], neben dem [[Stern von Laufenburg]], entsteht seit 2025 ein Redox-Flow-Batteriespeicher mit über 800 MW Leistung und einer Speicherkapazität von 1.600 MWh.<ref name="iwr">[https://www.iwr.de/news/schweiz-ueberholt-china-groesster-redox-flow-batteriespeicher-der-welt-entsteht-in-laufenburg-news39146 Schweiz überholt China – größter Redox-Flow-Batteriespeicher der Welt entsteht in Laufenburg.]</ref> Die Anlage soll im Jahr 2029{{Zukunft|2029}} in Betrieb gehen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.swissinfo.ch/ger/klimaschutz/in-der-schweiz-entsteht-die-weltweit-leistungsst%c3%a4rkste-redox-flow-batterie/91219854 |titel=In der Schweiz entsteht die weltweit leistungsstärkste Redox-Flow-Batterie |werk=swissinfo.ch |datum=2026-04-14 |abruf=2026-04-14}}</ref> In [[Boxberg/O.L.|Boxberg]], Sachsen, plant die Lausitz Energie Kraftwerke AG ([[LEAG (Unternehmen)|LEAG]]) einen Batteriespeicher mit einer Leistung von 50 MW und einer Kapazität von 500 MWh (Lithium-Ionen- und Eisen-Redox-Flow-Akkumulatoren). Die Anlage wird vom US-amerikanischen Unternehmen ''ESS Tech'' realisiert. Die Inbetriebnahme ist für das Jahr 2027{{Zukunft|2027}} geplant.<ref name="iwr" />

== Technik ==
[[Datei:Redox Flow Zelle Deutsch Farbverlauf.png|mini|hochkant=1.3|Schema einer Redox-Flusszelle (Redox Flow Cell) mit den dazugehörigen Elektrolytbehältern und Pumpen. Die chemische Umwandlung in der Zelle ist durch den Farbverlauf angedeutet.]]

=== Aufbau ===
Die energiespeichernden [[Elektrolyte]] werden außerhalb der Zelle in getrennten Tanks gelagert.<ref>{{Literatur |Autor=L. F. Arenas, C. Ponce de León, F. C. Walsh |Titel=Engineering aspects of the design, construction and performance of modular redox flow batteries for energy storage |Sammelwerk=Journal of Energy Storage |Band=11 |Datum=2017-06 |Seiten=119–153 |Online=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X16301736 |Abruf=2017-06-02 |DOI=10.1016/j.est.2017.02.007}}</ref> Damit ist die Redox-Flow-Zelle mit den Tanks für die Elektrolyte – wie die [[Brennstoffzelle]] mit den Tanks für den Brennstoff und das Oxidationsmittel – ein elektrochemischer [[Energiespeicher]], bei dem Energiemenge und [[Elektrische Leistung|Leistung]] unabhängig voneinander skaliert werden können. Die Tanks könnten manuell befüllt und der Akkumulator somit durch einen Stoffwechsel geladen werden. Durch den Austausch der Elektrolytflüssigkeiten können diese auch in räumlich getrennten Akkumulatoren geladen und entladen werden; somit braucht nicht der gesamte Akkumulator mit Wandlertechnik und Gehäuse, sondern nur der eigentliche Energieträger zwischen der Lade- und Entladestation ausgetauscht zu werden. In der Praxis werden die Systeme aber mit möglichst geschlossenen Kreisläufen ausgeführt.

Die eigentliche galvanische Zelle wird durch eine Membran in zwei Halbzellen geteilt. An der Membran fließt der Elektrolyt vorbei. Die Halbzelle wird durch eine [[Elektrode]] abgegrenzt, an der die eigentliche [[chemische Reaktion]] in Form einer Reduktion oder Oxidation abläuft. Die Membran ist je nach Zelltyp ein mikroporöser Separator, der alle [[Ion]]en passieren lässt, eine selektive [[Anionen]]- oder [[Kationen]]tauschermembran oder eine Größenausschlussmembran, die Polymer zurückhält und kleine Ionen passieren lässt. Die Membran soll die Vermischung der beiden Elektrolyte verhindern.

Die Elektroden bestehen aufgrund ihres hohen elektrochemischen Spannungsfensters in wässrigen Lösungen meistens aus [[Graphit]]. Für eine möglichst hohe spezifische Leistung werden als Elektrodenmaterial Graphitfilze mit hoher [[Innere Oberfläche|spezifischer Oberfläche]] eingesetzt.

=== Elektrolyt ===
Der Elektrolyt besteht aus einem in Lösungsmittel gelösten [[Salze|Salz]]. Die Zusammensetzung des Elektrolytes, genauer die [[Konzentration (Chemie)|Konzentration]], bestimmt maßgeblich mit der Zellenspannung die [[Energiedichte]] der Redox-Flow-Batterie. Als Lösungsmittel werden häufig entweder anorganische oder organische Säuren verwendet. In neueren Systemen, wie der polymerbasierten Batterie, können auch simple Kochsalzlösungen eingesetzt werden. Als verwendbare Redoxpaare kommen unter anderem [[Vanadium(V)-oxid]] (im Vanadium-Redox-Akkumulator), [[Natriumbromid]] (im Natriumbromid-Redox-Akkumulator) oder auch Eisen (IRFB) in Kombination mit weiteren chemischen Verbindungen zur Anwendung. Es kommen auch Verbindungen auf Basis organischer Stoffe wie [[Lignin]]<ref name="RedoxKaverne" /><ref name="Lignin" />, bzw. [[Ligninsulfonat]]-Lösungen in Frage. Aktuell kommt auch eine Eisen-Salz Variante in Betracht, die Grundlastfähigkeit bei PV- und Windkraftanlagen herstellen könnte. Die Technik arbeitet auf der Basis von Eisenchlorid.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.solarify.eu/2022/07/17/eiesn-salz-batterie-iron-salt-battery/ |titel=Eisen-Salz-Batterie (Iron-Salt-Battery) |datum=2022-07-17 |sprache=de |abruf=2025-02-11}}</ref>

=== Eigenschaften ===
Die Redox-Flow-Zelle kann je nach Baugröße und Typ Leistungen von einigen 100 Watt bis zu mehreren Megawatt bereitstellen und hat einen Wirkungsgrad im Bereich von 75 bis 80 Prozent. Zudem hat das System eine geringe [[Selbstentladung]] und eine hohe [[Standzeit]]. Letztere basiert darauf, dass das Elektrodenmaterial bei der Reaktion des Elektrolyten selbst chemisch nicht reagiert und damit nicht degeneriert. Demgegenüber ist die [[Energiedichte]] vergleichsweise gering; üblicherweise sind beim Vanadium-Redox-Akkumulator auf [[Sulfat]]basis ca. 25 Wh pro Liter Elektrolytflüssigkeit, auf [[Bromide|Bromidbasis]] ca. 50 Wh pro Liter Elektrolytflüssigkeit zu erzielen.<ref name="carm1" /> Unter idealen Laborbedingungen können auch geringfügig höhere Werte erreicht werden.

[[Dieselkraftstoff]] weist mit ca. 10 kWh pro Liter eine ca. 400-fache Energiedichte gegenüber dem Elektrolyt von Vanadium-Redox-Akkumulatoren auf, handelsübliche [[Bleiakkumulator]]en erzielen eine Energiedichte von rund 42 Wh/kg, bezogen auf die gesamte Masse des Akkumulators.<ref name="powersonic" /> Bezogen nur auf den Elektrolyt des Bleiakkumulators, der ca. 50 % des Akkus ausmacht, ergibt sich ein Wert um 80 Wh pro Liter Elektrolytflüssigkeit bei einem Bleiakkumulator. Im Vergleich zu einem [[Pumpspeicherwerk]] mit einer auf eine Höhendifferenz von 100 m normierten Energiedichte von 0,272 Wh/(l 100m) ist die Energiedichte jedoch deutlich höher.

In der folgenden Tabelle wurden einige Redox-Flow-Batterietypen mit der Zellspannung und der Energiedichte pro Liter Elektrolytflüssigkeit zusammengestellt:

{| class="wikitable sortable"
! Type !! Zellspannung (V) !! [[Energiedichte]] pro Liter Elektrolytflüssigkeit (Wh/l)
|-
| [[Vanadium-Redox-Akkumulator]] || 1,25 || 15–25
|-
| [[Polysulfid-Bromid-Akkumulator]] || 1,54 || 25–50
|-
| [[Zink-Brom-Akkumulator]] || 1,85 || 50–80
|}

== Beispielhafte Anwendungen ==
Redox-Flow-Batterien eignen sich zur Nutzung als stationäre [[Batteriespeicher]]. Sie werden in Pilotprojekten etwa in Form des Vanadium-Redox-Akkumulators als Reservequelle für [[Mobilfunk-Basisstation]]en oder [[Pufferbatterie]] für [[Windkraftanlage]]n eingesetzt.

Zu 19 bereits vorhandenen Standorten für Redox-Flow-Batterien in Japan wurde im Jahr 2005 auch auf der Insel [[Hokkaido]] eine Vanadium-Redox-Flow-Batterie mit einer Speicherfähigkeit von 6 MWh und einer Lade- und Entladeleistung von 4 MW zur Unterstützung einer Windkraftanlage installiert.<ref>{{Literatur |Autor=Andrew Stiel, Maria Skyllas-Kazacos |Titel=Feasibility Study of Energy Storage Systems in Wind/Diesel Applications Using the HOMER Model |Sammelwerk=Applied Sciences |Band=2 |Nummer=4 |Datum=2012-12 |ISSN=2076-3417 |DOI=10.3390/app2040726 |Seiten=726–737 |Online=https://www.mdpi.com/2076-3417/2/4/726 |Abruf=2022-05-03}}</ref>

In einem praxisnahen Forschungsprojekt (''Applikationszentrum'') erforscht das [[Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie|Fraunhofer ICT]] in Pfinztal seit Ende September 2018 die Pufferung stark schwankender Windenergie einer 2-MW-Windkraftanlage mit einer 20-MWh-Redox-Flow-Batterie. Zusätzlich wird bis 2021 eine 500-kW-Solaranlage installiert.<ref>[https://www.heise.de/newsticker/meldung/Stromspeicher-dringend-noetig-Fraunhofer-Institut-ruestet-auf-4682925.html Stromspeicher dringend nötig – Fraunhofer-Institut rüstet auf].</ref> Ziel ist es, eine kontinuierliche Stromversorgung der Stromverbraucher zu den Hauptbedarfszeiten zu erreichen.<ref name="FICT2018-12-20">{{Internetquelle |url=https://www.fraunhofer.de/de/forschung/prioritaere-strategische-initiativen/batteriezellforschung/energie-im-tank.html |titel=Energie im Tank |werk=[[Fraunhofer-Gesellschaft]] |datum=2018-12-20 |sprache=de |abruf=2019-10-12}}</ref> Eine Sonderanwendung stellt das ''Flow Battery Research Collective'' (FBRC) dar, welches gemeinsam mit dem ''FAIR Battery Project'' als [[Open-Source-Hardware]] dokumentierte und unter [[CERN Open Hardware Licence|CERN-OHL]] lizenzierte Redox-Flow-Batterien bietet.<ref>{{Internetquelle |autor=Sanli Faez |url=https://github.com/SanliFaez/FAIR-Battery |titel=SanliFaez/FAIR-Battery |werk=[[GitHub]] |datum=2024-06-18 |sprache=en |abruf=2024-06-18}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://fbrc.dev/ |titel=Flow Battery Research Collective |sprache=en |abruf=2024-06-18}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://fbrc.codeberg.page/rfb-dev-kit/ |titel=Building an Open-Source Hardware Flow Battery Development Kit |werk=Codeberg |sprache=en |abruf=2024-06-18}}</ref>

Der [[Vanadium-Redox-Akkumulator]] des [[Hybridkraftwerk Pellworm|Hybridkraftwerks Pellworm]] hatte eine Speicherfähigkeit von 1,6 MWh und eine Lade-/Entladeleistung von 200 kW<ref>euwid-energie.de: {{Webarchiv |url=https://www.euwid-energie.de/smartregion-pellworm-testet-wirtschaftlichkeit-von-speichern |text=SmartRegion Pellworm testet Wirtschaftlichkeit von Speichern |wayback=20210517155815 |archiv-bot=}} 2017-06-28</ref>. Diese Testanlage war für die Versorgung von rund 600 Haushalten ausgelegt.<ref>{{Internetquelle |autor=The smarter E. Global |url=https://www.thesmartere.com/en/home/news-and-publications/expert-interviews-and-background-stories/interviews-background-details?tx_news_pi1%5Bnews%5D=3242&cHash=a653fbade0fd3bff8cc425da29c8dac5 |titel=ees Europe Partner Enerox |sprache=en |abruf=2022-12-14}}</ref><ref>[https://www.youtube.com/watch?v=dzmkVrDLa38&t=40s Energiewende mit Hindernissen: Warum die Insel Pellworm nicht klimaneutral ist] YouTube, Der Spiegel, 13. Mai 2022.</ref>

== Weblinks ==
* {{Webarchiv |url=http://www.energy20.net/pi/?StoryID=317&articleID=152659 |text=Energy-2.0-Fachbericht |archive-is=20130221103350}}
* {{Webarchiv |url=http://www.isea.rwth-aachen.de/eess/technology/redox-flow |text=RWTH Aachen, ISEA – Redox-Flow-Batteriesysteme |wayback=2011}}
* [https://www.ict.fraunhofer.de/de/komp/ae/rfb.html Redox-Flow-Batterien bei der Fraunhofer-Gesellschaft]
* [https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19790016274.pdf Redox Flow Cell Development and Demonstration Project] (PDF), NASA, 1977
* {{Internetquelle|url=https://www.spektrum.de/news/eine-gigantische-batterie-im-untergrund/1575718|titel=Eine gigantische Batterie im Untergrund|hrsg=[[Spektrum der Wissenschaft]]|datum=2018-09-24|abruf=2019-02-02|abruf-verborgen=1}}
* {{Internetquelle|url=https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/presse-medien/pressemitteilungen/2020/redox-flow.html|titel=Redox-Flow-Batterien – Energiegroßspeicher der Zukunft? Interview mit Jan Girschik|hrsg=[[Fraunhofer-Gesellschaft]]|datum=2020-11-06|abruf=2024-01-10|abruf-verborgen=1}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Actin">
{{Literatur
|Autor=Yoshinobu Shiokawa, Hajimu Yamana, Hirotake Moriyama
|Sammelwerk=Journal of Nuclear Science and Technology
|Titel=An Application of Actinide Elements for a Redox Flow Battery
|Band=37
|Nummer=3
|Datum=2000
|Seiten=253-256
|DOI=10.1080/18811248.2000.9714891}}
</ref>
<ref name="powersonic">{{Internetquelle |url=https://www.power-sonic.com/ps_psg_series.php |titel=PS and PSG General Purpose Battery Specifications |offline=ja |archiv-url=https://web.archive.org/web/20181229145049/http://power-sonic.com/ps_psg_series.php |archiv-datum=2018-12-29 |archiv-bot= |abruf=2014-01-01}}</ref>
<ref name="US3996064">
{{Patent | Land = US | V-Nr = 3996064 | Titel = Energy storage system | A-Datum = 1975-08-22 | V-Datum = 1976-12-07 | Erfinder = Lawrence H. Thaller | Anmelder = NASA}}
</ref>
<ref name="carm1">{{Internetquelle |url=https://www.carmen-ev.de/sonne-wind-co/stromspeicher/batterien/315-akkutypen/650-redox-flow-batterien |titel=Redox-Flow-Batterien |werk=carmen-ev.de |offline=ja |archiv-url=https://web.archive.org/web/20140809165046/http://www.carmen-ev.de/sonne-wind-co/stromspeicher/batterien/315-akkutypen/650-redox-flow-batterien |archiv-datum=2014-08-09 |archiv-bot= |abruf=2014-07-27}}</ref>
<ref name="Lignin">
{{Internetquelle
|url=https://www.cmblu.de/organische-elektrolyte
|titel=Organische Elektrolyte – Die Natur als Vorbild
|abruf=2019-02-18}}
</ref>
<ref name="RedoxKaverne">
{{Internetquelle
|autor=Katja Maria Engel
|url=https://www.spektrum.de/news/eine-gigantische-batterie-im-untergrund/1575718
|titel=Eine gigantische Batterie im Untergrund
|hrsg=[[Spektrum der Wissenschaft]]
|datum=2018-09-24
|abruf=2019-02-02}}
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{{Navigationsleiste Galvanische Zellen}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4480266-3|LCCN=sh2013000931}}

[[Kategorie:Akkumulator]]

Redox-Flow-Batterie - Versionsgeschichte

imported>Leuni: /* Größte in Betrieb oder in Bau befindliche Anlagen */