Wind- und Sonnenenergie 26.08.2013, 11:17 Uhr

Redox-Speicherbatterien sollen Japans Stromversorgung revolutionieren

In Japan laufen derzeit Versuche mit so genannten Redox-Batterien, die die Art und Weise wie künftig Elektrizität gespeichert wird,  nenneswert  verändern sollen. Können die Netze bisher nur eine begrenzte Menge Strom aus erneuerbaren Energien aufnehmen, setzt die Regierung von Premierminister Shinzo Abe auf die Speicherung von Strom als eine der Zukunftstechnologien  für Japans Exportwirtschaft. 

Sumitomo Electric Industries betreibt auf dem Gelände der firmeneigenen Yokohama Works bereits ein System der Megawatt-Klasse zur Erzeugung/Speicherung von Energie. Es besteht aus der größten Redox-Flow-Zelle der Welt und den größten konzentrierten Photovoltaik-Einheiten Japans. 

Sumitomo Electric Industries betreibt auf dem Gelände der firmeneigenen Yokohama Works bereits ein System der Megawatt-Klasse zur Erzeugung/Speicherung von Energie. Es besteht aus der größten Redox-Flow-Zelle der Welt und den größten konzentrierten Photovoltaik-Einheiten Japans. 

Foto: Sumitomo Electric Industries

Das japanische Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie investiert 20 Milliarden Yen oder umgerechnet  203 Millionen Dollar in eine Redox-Speicherbatterie von Sumitomo Electric Industries auf Vanadium-Basis,  die vom Stromversorger Hokkaido Electric bis zum März 2015 an einer Schaltstation in Abira auf der nördlichen Insel  Hokkaido installiert werden soll.  Mit einer Kapazität von 60 000 Kilowatt soll sie rund 6000 Haushalte täglich mit Strom versorgen. Derartige Batterien können große Mengen Strom zwischenspeichern und halten deutlich länger als Lithium-Ionen-Batterien. Die Gesamtinvestition in Abira wird auf 20 Milliarden Yen (154 Millionen Euro) veranschlagt. Sumitomo Electric testet eine derartige Batterie mit einer Kapazität von 5000 Kilowatt bereits in Yokohama.

Großes Potenzial in Hokkaido

Für die Versuche wurde Hokkaido ausgewählt, weil die Insel isoliert vom Elektrizitätsnetz der Hauptinsel Honshu arbeitet und sich aufgrund großer freier Flächen besonders gut für Solar- und Windanlagen eignet. Derzeit werden dort so viele Solar- und in Kürze auch Windanlagen in Betrieb gehen – Sharp Corp. und SoftBank Corp.  gehören zu den großen Investoren –, dass das derzeitige Übertragungsnetz die im Laufe des Tages stark schwankenden Einspeisemengen bald nicht mehr wird aufnehmen können. Das ist der Hauptgrund weshalb Hokkaido Electric im Frühjahr 2013 die maximale Aufnahmemenge auf 400 MW von Solarkraftwerken mit einer Leistung von über 2 MW beschränkte. Die neue Batterie ermöglicht eine deutliche Steigerung der Stromaufnahme.

Energie in Elektrolytlösungen speichern

Die Redox-Batterie (Redfür Reduktion  gleich Elektronenaufnahme,Oxfür Oxidation gleich Elektronenabgabe) ist ein Akkumulator. Sie speichert Energie in Elektrolytlösungen. Letztere fließen aus Tanks durch eine Zelle, die in einem chemischen Prozess daraus wieder  Strom erzeugt. Am weitesten verbreitet ist die Vanadium-Redox Speicherbatterie. Ladung und Entladung des Vanadiums findet in kleinen Reaktionskammern statt. Mehrere Kammern sind nebeneinander zu Stacks aufgereiht. Das erhöht die Leistung der Batterie. Zu den  Vorteilen dieser Speicherbatterien gehört, dass sie kostengünstig, robust und langlebig sind. Der Hauptnachteil der Vanadium-Redox-Akkumularoren ist das bisher noch schlechte Volumen-Energiespeicher-Verhältnis und das im Vergleich zu Standard-Akkumulatoren komplexe System aus Pumpen und Vorratstanks.

Massenproduktion der Redox-Batterien ab 2014

Die Massenproduktion der neuartigen Speicherbatterien soll bereits in der zweiten Hälfte 2014 beginnen. Die japanischen Versorger Tepco und Kepco haben bereits Experimente mit Speicheranlagen unternommen. Zu den Gefahren zählte bisher, dass die bislang eingesetzten Blei-Säure-Batterien Feuer fangen können. Das ist bei der Redox-Batterie ausgeschlossen.

Hersteller machen sich Exporthoffnungen

Einzelne Energieexperten zeigen sich skeptisch, was die Aussichten der Redox-Technologie angeht. Meist genannt ist das Argument, dass der Stromverbrauch auf Hokkaido niedrig sei und bislang Übertragungseinrichtungen auf die Hauptinsel Honshu fehlten. Allerdings weisen andere daraufhin, dass die Anstrengungen auf Hokkaido als eine Art Vorzeigeprojekt dienen, um die Leistungsfähigkeit der Batterie zu demonstrieren. 

Von Peter Odrich

Top Stellenangebote

Hochschule München, Organisation und Personal-Firmenlogo
Hochschule München, Organisation und Personal Wissenschaftliche Mitarbeiterin / Wissenschaftlichen Mitarbeiter München
LUCEBIT GmbH-Firmenlogo
LUCEBIT GmbH Projektleiter / Bauleiter (m/w) Frankfurt (Main)
CLARIANT SE-Firmenlogo
CLARIANT SE Ingenieur / Techniker (m/w) als Leiter Logistik Heufeld bei Rosenheim
Staatliches Bauamt Landshut-Firmenlogo
Staatliches Bauamt Landshut Diplom-Ingenieur/in (FH) / Bachelor Fachrichtung Bauingenieurwesen Landshut
InfraServ Wiesbaden Technik GmbH & Co. KG-Firmenlogo
InfraServ Wiesbaden Technik GmbH & Co. KG Bauleiter (m/w) im Hochbau Wiesbaden
InfraServ Wiesbaden Technik GmbH & Co. KG-Firmenlogo
InfraServ Wiesbaden Technik GmbH & Co. KG Arbeitsvorbereiter/Technische Assistenz (m/w) in der Bahntechnik Wiesbaden
FrieslandCampina Germany GmbH-Firmenlogo
FrieslandCampina Germany GmbH SHE-Manager/ Sicherheitsingenieur (m/w) Heilbronn
Pyrexx GmbH-Firmenlogo
Pyrexx GmbH Leiter Hardwareentwicklung (m/w) Berlin
Woodward GmbH-Firmenlogo
Woodward GmbH Software Engineer (m/w) als Testingenieur für Steuerung im Energiesektor Stuttgart
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)-Firmenlogo
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Promovierte/r Ingenieurwissenschaftler/in der Fachrichtungen Elektrotechnik, Maschinenbau, Materialwissenschaften, Verfahrenstechnik, Bauingenieurwesen Berlin-Adlershof