CO2-Fussabdruck von VoltStorage Stromspeichern

Bis zu 37% weniger CO2-Emissionen bei VoltStorage SMART im Vergleich zu Lithium-Speichern

München, 05.12.2019 – Dank der besonders ökologischen Vanadium-Redox-Flow (VRF) Speichertechnologie kommen VoltStorage Speichersysteme ohne seltene Materialien und Konfliktrohstoffe aus und sind zudem vollständig und energiearm recycelbar. VoltStorage Stromspeicher stellen somit eine umweltfreundliche Alternative zu stationären Speichersystemen auf Lithium-Basis dar.

Eine wissenschaftliche Abschlussarbeit der TU München konnte nun aufzeigen, dass VoltStorage Stromspeicher auch in puncto CO2-Fußabdruck ökologische Vorteile gegenüber Lithium-Systemen aufweisen. Im Rahmen einer Cradle-to-Gate Analyse wurden die bei der Ressourcengewinnung und Produktion entstehenden CO2-Emissionen des VoltStorage SMART Heimspeichers und vergleichbarer Lithium-Speicher einander gegenübergestellt. Unterschieden wurde dabei zwischen Lithium-Batterien auf Basis von Eisenphosphat und Nickel-Mangan-Cobalt (NMC).

Bis zu 37 Prozent weniger CO2-Emissionen bei VoltStorage Stromspeicher

Der Emissionsvergleich zeigt: Die Ressourcengewinnung und Produktion des Vanadium-basierten VoltStorage SMART Speichersystems setzt signifikant weniger CO2-Emissionen frei als gängige Lithium-Batterietypen. Während im Vergleich zu klassischen NMC-Batterien 27 Prozent weniger CO2 entsteht, sind es bei Lithium-Eisenphosphat-Batterien sogar 37 Prozent. Zurückzuführen sind die Emissionsvorteile der VoltStorage Speicherlösung auf die Besonderheiten der Vanadium-Produktion sowie auf den hohen Energiebedarf bei der Produktion von Lithium-Batterien.

Grafik zur Stellung der CO2-Emissionen des VoltStorage SMART im Vergleich zu Lithium-Speichern
Grafik zu den CO2-Emissionestreibern des VoltStorage SMART Heimspeichers

Vanadium als Nebenprodukt verringert CO2-Emissionen

Die Vanadium basierte Elektrolytflüssigkeit, die als Speichermedium dient, macht einen entscheidenden Anteil an der Gesamtmasse des VoltStorage SMART Stromspeichers aus. Daher wurde in der Forschungsarbeit ein besonderes Augenmerk auf die CO2-Auswirkungen bei der Herstellung des Vanadium-Elektrolyts gelegt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Elektrolyt-Produktion mit 59 Prozent einen Großteil der gesamten CO2-Emissionen des VoltStorage SMART ausmacht.

Die absoluten CO2-Emissionen der Elektrolyt-Herstellung fallen jedoch gering aus, da Vanadium zu sehr großen Teilen als Nebenprodukt bei der Eisenproduktion entsteht. Der für die Eisenproduktion ohnehin benötigte Energiebedarf kann somit dafür genutzt werden, Vanadium zu gewinnen. Dies wiederum wirkt sich positiv auf den CO2-Fußabdruck von Stromspeichern aus, die auf der Vanadium-Redox-Flow Technologie basieren. Die Besonderheiten der Vanadium-Produktion sind somit ein entscheidender Grund dafür, dass die CO2-Emissionen des VoltStorage SMART im Vergleich zu Lithium-Systemen signifikant niedriger ausfallen.

Hoher Energiebedarf bei Produktion von Lithium-Batterien

Die Ergebnisse der Crade-to-Gate Analyse zeigen mit Blick auf Lithium basierte Speichersysteme, dass der erhöhte Energiebedarf im Zuge der Batterieherstellung einen massiven Emissionstreiber darstellt. So sind mehr als ein Drittel aller CO2-Emissionen, die im Zuge der Produktion und Ressourcengewinnung anfallen, auf die Bereitstellung von Strom und Wärmeenergie zurückzuführen. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Unterschiede zwischen den gängigen Lithium-Batterietypen auf Eisenphosphat und NMC-Basis in puncto Energiebedarf geringfügig sind.

Der hohe Energiebedarf bei der Produktion von Lithium-Batterien erklärt sich durch das energieintensive Trockenverfahren, das im Rahmen der Elektroden-Produktion zum Einsatz kommt. Zur Herstellung der Elektroden werden Aktivmaterialien (u.a. Lithium) zusammen mit weiteren chemischen Inhaltsstoffen zu einer feuchten Paste verarbeitet. Diese Paste wird auf Kupfer- oder Aluminiumfolien aufgetragen, die im Anschluss unter hohen Temperaturen getrocknet werden müssen, um weiterverarbeitet werden zu können.

Vanadium-Redox-Flow Batteriestack
Vanadium-Redox-Flow Batteriestack
Vanadium-Redox-Flow Stromspeicher
Vanadium-Redox-Flow Speichersystem von VoltStorage

Vanadium-Redox-Flow Technologie bei stationären Anwendungen vorzuziehen

Die Betrachtung der Cradle-to-Gate Analyse zeigt, dass die Vanadium-Redox-Flow Speichertechnologie deutliche ökologische Vorteile gegenüber Lithium-basierten Speicherlösungen aufweist. Für den weiteren Ausbau der E-Mobilität, einer der entscheidenden Säulen für die Reduktion der weltweiten CO2-Emissionen, werden Lithium-Batterien jedoch weiterhin von großer Bedeutung sein. So bringen Lithium-Batterien mit ihrer hohen Energiedichte und ihrem geringen Gewicht besondere Eigenschaften mit, um die Elektrifizierung des Mobilitätssektors voranzutreiben.

Im stationären Bereich dagegen, wo Energiedichte und Gewicht von Speichersystemen eine untergeordnete Rolle spielen, sind Vanadium-Redox-Flow Lösungen aus zwei Gründen vorzuziehen: (1) Bei der Ressourcengewinnung und Herstellung von stationären Speichersystemen auf VRF-Basis werden signifikant weniger CO2-Emissionen freigesetzt. (2) Durch den Lithium-Verzicht im stationären Bereich kann das Rohstoffangebot von Lithium ausschließlich für Anwendungen im Mobilitätssektor genutzt werden – und damit die vorherrschende Angebotsknappheit reduzieren.

Mehr über VoltStorage

VoltStorage entwickelt und produziert Solarstromspeicher auf Basis der ökologischen Redox-Flow-Technologie,. Mit den nachhaltigen Speicherlösungen verfolgt VoltStorage die Vision, 100% Erneuerbare Energien rund um die Uhr verfügbar zu machen – und so die Welt sauberer und fairer zu gestalten.

VoltStorage ist das weltweit erste Unternehmen, das die im Großspeichersegment seit Jahren erfolgreiche Redox-Flow-Technologie als Heimspeicherlösung für Privathaushalte verfügbar macht. Möglich machte dies ein von VoltStorage zum Patent angemeldetes Produktionsverfahren, das erstmals eine automatisierte und damit kostengünstige Fertigung von Redox-Flow-Batterien erlaubt.

Mit der Redox-Flow-Technologie kann das Unternehmen eine Speichertechnik im Massenmarkt etablieren, die ohne seltene Materialien und Konfliktrohstoffe auskommt, vollständig recyclebar ist und zudem eine hohe Betriebssicherheit und Langlebigkeit aufweist.

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