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Redox Flow Battery Campus

Flow batteries are used to store fluctuating electrical energy generated by solar cells or wind turbines. Chemical energy is stored in the electrolyte in large tanks. An electrochemical flow cell is used to charge and de-charge the electrolyte.

Beschreibung

Redox-Flow-Batterien (RFB) fangen Leistungsschwankungen von Solaranlagen und Windturbinen auf. Sie sammeln den Strom, welchen diese bei günstiger Wetterlage und Tageszeit produzieren, und geben ihn wieder ab, wenn er benötigt wird. Sie enthalten in zwei getrennten Kreisläufen chemische Flüssigkeiten. Um Energie freizusetzen, pumpen sie die Substanzen zusammen und lösen eine elektrochemische Reaktion aus. So decken sie die Nachfrage nach Ökostrom auch in leistungsschwachen Momenten. Die Methode gilt als relativ umweltschonend. Sie soll dereinst dazu genutzt werden, um Strom in der Grössenordnung von Gigawattstunden zu speichern.

Im Rahmen des Projekts «FlowCamp» soll die Speichervariante weiterentwickelt und untersucht werden, welche chemischen Verbindungen für RFB geeignet sind. Ausserdem werden verschiedene Design- und Materialvarianten geprüft. Ziel der Forschungsarbeiten ist, aufzuzeigen, welche Materialkonzepte für welche Anwendungen in Frage kommen.

Das Team der ZHAW analysiert in einem Teilprojekt ein Wasserstoff-Brom-Konzept sowie Redox-Flow-Batterien, für die organische Verbindungen verwendet werden. Es erstellt mathematische Modelle, mit denen sich nicht nur die elektrochemischen Prozesse, sondern auch die Transporteigenschaften in den Zellen simulieren lassen. So will es Erkenntnisse über das Lade- und Entladeverhalten gewinnen, um beispielsweise die Effizienz der Batterien zu erhöhen. Es arbeitet dabei eng mit Projektpartnern zusammen, welche auf die Herstellung und experimentelle Charakterisierung spezialisiert sind. Dazu zählen mehrere Batteriehersteller. «FlowCamp» ist Teil des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon 2020 der Europäischen Union (Projekt-Nr. 824060). Es wurde am 1. September 2017 gestartet und dauert bis am 31. August 2021, beteiligt sind 19 Hochschulen.

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