Zwei Männer am Tablet in Forschungsabteilung
Vanadium-Redox
Flow Technologie
Vanadium
Redox-Flow
Technologie

Vanadium-Redox-Flow: Erfolgreiche Großpeichertechnik Für zuhause

Die Vanadium-Redox-Flow Technologie (VRF) wird seit seit Jahren erfolgreich in Großspeichern für Solar- und Windenergie genutzt. VoltStorage bringt die langlebigste Speichertechnik weltweit zum ersten Mal in die eigenen vier Wände.

Funktionsweise der Vanadium-Redox-Flow Speichertechnologie

Die Vanadium-Redox-Flow (VRF) Technologie wurde bereits in den 1970er Jahren von der US-Raumfahrtbehörde NASA entwickelt. Sie kam bisher ausschließlich in Großspeichern zum Einsatz – so zum Beispiel in einer der größten Batterien Europas am Fraunhofer Institut in Pfinztal.

Vanadium

In zwei getrennten Tanks befindet sich eine Vanadium basierte Elektrolyt-Flüssigkeit mit unterschiedlichen Oxidationsstufen, die als Speichermedium genutzt wird.

Redox

Die Elektrolyt-Flüssigkeit fließt in zwei Kreisläufen durch Batteriezellen. Wird elektrische Energie gespeichert, erfolgt in der negativen Halbzelle ein Reduktion und in der positiven Halbzelle eine Oxidation des Elektrolyts. Elektrische Energie wird dadurch in der Elektrolyt-Flüssigkeit gespeichert.

Flow

Ein spezielles Pumpsystem sorgt dafür, dass die Elektrolyt-Flüssigkeit in die Batteriezellen geleitet wird. Das Pumpsystem wird immer nur dann aktiviert, wenn es erforderlich ist.

Positiv geladener Elektrolyttank

Im ungeladenen Zustand befinden sich Vanadium-Ionen mit der Oxidationsstufe 4 im Elektrolyt-Kreislauf. Dadurch nimmt das Elektrolyt eine bläuliche Färbung an. Durch die Zufuhr von zu speichernden Strom oxidieren die Vanadium-Ionen und nehmen die Oxidationsstufe 5 an. Ist der Speicher vollständig aufgeladen, befindet sich ausschließlich Vanadium 5 im positiv geladenen Elektrolyt-Kreislauf. Das Elektrolyt weist dann eine gelbliche Färbung auf.

Negativ geladener Elektrolyttank

Im ungeladenen Zustand befinden sich Vanadium-Ionen mit der Oxidationsstufe 3 im Elektrolyt-Kreislauf. Dadurch nimmt das Elektrolyt eine grünliche Färbung an. Durch die Zufuhr von zu speichernden Strom kommt es zu einer Reduktion der Vanadium-Ionen, welche die Oxidationsstufe 2 annehmen. Ist der Speicher vollständig aufgeladen, befindet sich ausschließlich Vanadium 2 im negativ geladenen Elektrolyt-Kreislauf. Das Elektrolyt weist dann eine lilane Färbung auf.

Batteriestack

Der positiv und negativ geladene Elektrolyt wird in spezielle Batteriezellen geleitet, um dort Lade- bzw. Entladeprozesse anzustoßen. Die Batteriezellen bestehten aus je zwei Halbzellen, die durch eine Membran getrennt sind. Die Membran sorgt dafür, dass der positiv und negativ geladene Elektrolyt voneinander getrennt bleiben, um so die Effizenz des Batteriesystems zu sichern. Die Membran ist jedoch ionen-durchlässig, sodass beim Lade- und Entladevorgang frei werdende Ionen durch die Membran in den anderen Elektrolyt-Kreislauf gelangen können. Die dadurch möglich gemachte Redox-Reaktion sorgt dafür, dass elektrische Energie und chemische Energie umgewandelt wird und so gespeichert werden kann.

Pumpsystem

Der positive und der negative Elektrolyt-Kreislauf verfügen jeweils über ein Pumpsystem. Dieses sorgt dafür, dass die Elektrolyt-Flüssigkeit in die Batteriezellen geleitet wird.

Vorteile der Vanadium-Redox-Flow Technologie

Blätter im Sonnenschein

Ökologisch und vollständig recyclebar

Die VRF-Technologie kommt ohne den Einsatz seltener Rohstoffe und Konfliktmaterialien aus. Das als Speichermedium genutzte Vanadium wird als Nebenprodukt bei der Eisenproduktion gewonnen – und damit ohne Raubbau an der Natur un den damit verbundenen Auswirkungen auf unsere Ökosysteme. Die VRF-Technologie ist somit eine ökologische Alternative zu Lithium-Stromspeichern.
Familie auf Terasse

100% nicht entflammbar

Betriebssicherheit spielt bei der Speicherung von Energie eine große Rolle. Die VRF-Technologie bietet hier einen entscheidenden Vorteil: Die Vanadium basierte Elektrolyt-Flüssigkeit besteht ausschließlich aus nicht-brennbaren Inhaltsstoffen – darunter zur sehr großen Teilen reines Wasser. VRF-Stromspeicher sind damit zu 100% nicht entflammbar und bieten damit eine höhere Betriebssicherheit als andere Speicher.
Mann im Sessel hört Musik

100% Kapazitätsgarantie

Speichersysteme auf Basis der VRF-Technologie können beliebig oft be- und entladen werden, ohne dabei an Kapazität zu verlieren. Im Gegensatz zu anderen Technologien ist die VRF-Technologie damit die einzige Speichertechnik, die auch nach 10.000 Ladezyklen diesselbe Kapazität aufweist wie zu Beginn der Inbetriebnahme. Die VRF-Technologie ist damit die langlebigste Speichtechnik auf dem Markt.

VRF-Technologie im VoltStorage SMART

Der VoltStorage SMART ist der weltweit erste Heimspeicher, der die im Großspeichersegment erfolgreiche VRF-Technologie 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 möglich macht.

VRF-Technologie im VoltStorage SMART Heimspeicher

Batteriestack

Die Reduktion bzw. Oxidation des Vanadium-Elektrolyts findet im Batteriestack statt, der aus 18 aufeinander geschichteten Batteriezellen besteht. Die Fertigung des Redox-Flow-Batteriestacks ist von VoltStorage zum Patent angemeldet und erfolgt am Unternehmensstandort in München – und damit 100% Made in Germany.

Pumpsystem

Das Pumpsystem sorgt dafür, dass das Vanadium-Elektrolyt in die Batterie geleitet wird. Das interne Batteriemanagement ermöglicht wiederum, dass das geräuscharme Pumpsystem immer dann aktiviert wird, wenn es erforderlich ist. Dadurch wird ein effizienter Einsatz der eingesetzten Pumpen gewährleistet.

Elektrolyttanks

Das Vanadium-Elektrolyt befindet sich in zwei getrennten Elektrolyttanks, die in der Summe 220 Liter Elektrolytflüssigkeit enthalten.

Elektronik & Batteriemanagement

Die im VoltStorage SMART integrierte Elektronik und das Batteriemanagement sind von VoltStorage eigenständig entwickelt und speziell auf die VRF-Technologie abgestimmt worden.

Redox-Flow Batteriezelle von VoltStorage

Bipolar-Platte

Die Bipolar-Platte dient als Elektrode einer Redox-Flow Batteriezelle. Sie sorgt damit für die elektrische Leitfähigkeit, die materialseitig dadurch gesteigert wird, dass besonders leitfähige und korrosionsbeständige Materialien dafür verwendet werden, wie z.B. Graphit.

Ionen-Austauschmembran

Die transparente und dünn schichtige Ionen-Austauschmembran trennt die positiv und negativ geladene Halbzelle und sichert somit die Trennung der beiden unterschiedlich geladenen Elektrolyt-Kreisläufe. Sie ermöglicht ausschließlich einen Ionen-Austausch zwischen den Halbzellen, der für die Stromspeicherung bzw. -abgabe notwendig ist.

Graphit-Filz

Über die Flüssigkeitskanäle im Zellrahmen wird der positiv bzw. negative geladene Elektrolyt, der als Speichermedium dient, in die entsprechende Halbzelle geleitet.

Der Elektrolyt wird dort vom großflächigen Graphit-Filz aufgenommen und gleichmäßig in den beiden Halbzellen verteilt, damit es über die Ionen-Austauschmembran zu einem Ladungsaustausch zwischen den unterschiedlich geladenen Halbzellen kommen kann.

Zellrahmen mit Flüssigkeitskanälen

Der Zellrahmen der Redox-Flow Batteriezellen von VoltStorage verfügt über mehrere kleine Flüssigkeitskanäle. Diese dienen dazu, dass die Elektrolytflüssigkeit gleichmäßig in die Batteriezellen fließen kann.

Batteriezellen im VoltStorage SMART

Die Redox-Flow Batteriezellen des VoltStorage SMART bestehen aus je zwei Halbzellen. Jede Halbzelle setzt sich aus einem Rahmen mit Flüssigkeitskanälen zusammen. In der Mitte befindet sich jeweils ein großflächiger Graphit-Filz. Getrennt werden die Halbzellen durch eine Ionen-Austauschmembran. Jede Batteriezelle wird von zwei Bipolar-Platten umschlossen.

Warum Stromspeicher von VoltStorage?

Die ökologische Alternative zu Lithium

Stromspeicher auf Lithium-Basis sind ökologisch zu hinterfragen. Dank der Vanadium-Redox-Flow Speichertechnologie bieten wir Eigenheimbesitzern eine nachhaltige und ressourcenschonende Alternative.

Mehr über die ökologische Alternative

Mehr Energie-Unabhängigkeit

Mehr selbst-produzierten Solarstrom in den eigenen vier Wänden nutzen und so Stromkosten reduzieren – mit unserem Stromspeicher ermöglichst Du Dir und Deiner Familie mehr Energie-Unabhängigkeit.

So machst Du Dich unabhängiger

Stromspeicher aus Deutschland

Mit dem VoltStorage kannst Du auf eine ökologische Speicherlösung setzen, die von Grund auf in Deutschland entwickelt wurde. Damit erhältst Du von der Forschung bis zur Systemfertigung Qualität „Made in Germany“.

Mehr über "Made in Germany"

Strom speichern so sicher wie nie

Herkömmliche Stromspeicher können keine vollständige Betriebssicherheit gewährleisten. Dank der VRF-Speichertechnologie kannst Du auf das einzige Speichersystem setzen, das zu 100% nicht entflammbar ist.

Was VoltStorage so sicher macht

Mehr C02 sparen mit VoltStorage

Mit dem VoltStorage SMART auf Basis der ökologischen Vanadium-Redox-Flow Technologie kannst Du C02-freie Solarenergie rund um die Uhr nutzen – und so einen Beitrag gegen den Klimawandel leisten.

Wie kann ich CO2 sparen mit VoltStorage?

Daten-Monitoring mit VoltStorage App

Mit der VoltStorage App hast Du Zugriff auf alle wichtigen Daten rund um Deinen Stromspeicher, Deine PV-Anlage, Deinen Stromverbrauch und Deine CO2-Einsparung – und das rund um die Uhr via Smartphone, Tablet oder PC.

Mehr über die VoltStorage App

Vanadium-Redox-Flow für Dein Zuhause

Solarstrom über viele Jahre speichern und das mit 100% Kapazitätsgarantie – das ermöglicht Dir nur die langlebige und leistungsstarke Vanadium-Redox-Flow Speichertechnologie von VoltStorage. Jetzt informieren und Komplettangebot inkl. Fachinstallation anfordern:

VoltStorage Stromspeicher
Du hast Fragen?

Unsere zertifizierten Fachpartner beraten Dich gerne bei der Planung Deines VoltStorage Speichersystems und erstellen ein unverbindliches Komplettangebot für Dich. Hierfür leiten wir Deine Kontaktdaten sowie Angaben zu Deiner aktuellen PV- und Verbrauchssituation sehr gerne weiter:

Hinweis: Die Datenschutzbestimmungen zur Verarbeitung der von Dir übermittelten Daten findest Du auf unserer Website

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