02/11/2020
Door Ad Spijkers
De Hochschule Landshut wil de energietransitie ondersteunen met economische en milieuvriendelijke energieopslagsystemen en daarmee Duitsland versterken als locatie ten opzichte van lagelonenlanden.
In 2050 moet 80% van de energie die in Duitsland wordt gebruikt, afkomstig zijn van duurzame bronnen. Centrale pijlers onder de energietransitie zijn veilige, betaalbare en milieuvriendelijke opslagtechnologieën om schommelingen in de energieopwekking te compenseren.
Als onderdeel van het Ferrum-project onderzoekt de Hochschule Landshut samen met VoltStorage een nieuwe generatie elektriciteitsopslagsystemen voor privégebruik in één- en meergezinswoningen op basis van ijzerredoxstroomtechnologie (IRFB). In vergelijking met de lithium-ion-technologie is dit veel milieuvriendelijker en goedkoper dan alle andere opslagtechnologieën op het gebied van duurzaamheid.
Voordelen voor huishoudens, bedrijven en Duitsland
Zowel huiseigenaren als bedrijven en woningcorporaties kunnen profiteren van de nieuwe technologie. Tegelijkertijd zou Duitsland een sleutelpositie kunnen innemen en concurrerend worden met landen als China.
In de eerste stap ontwikkelt het onderzoeksteam een opslagsysteem met een capaciteit van 8 kWh. Dit moet in elk huis passen of buiten worden opgesteld en volledig compatibel zijn met duurzame energiesystemen zoals zonne-energie of windturbines. In de loop van het project hebben de wetenschappers een prototype gebouwd en geëvalueerd. Aan het eind van de rit moet er een opslagsysteem met een capaciteit van 50 kWh beschikbaar zijn, dat kan worden gebruikt als opslag voor het MKB, appartementsgebouwen en nutsbedrijven.
Duurzamer en goedkoper
Een belangrijk voordeel van de IRFB-technologie ten opzichte van de bestaande elektriciteitsopslagsystemen is dat de materialen die nodig zijn voor de productie milieuvriendelijk, goedkoop en overal verkrijgbaar. Er worden geen giftige, brandbare of milieubelastende materialen gebruikt voor productie en bediening. Dit in tegenstelling tot lithium-ion batterijen, die ecologische en politieke nadelenhebben. Bovendien kan de IRFB-technologie de kosten tot de helft verlagen in vergelijking met bestaande batterijen.
Maar ondanks zijn voordelen is de technologie tot op heden niet omgezet in een marktrijp batterijsysteem. De reden, is te wijten dat de energie-efficiëntie en stabiliteit op lange termijn tot nu toe te laag waren. Het Ferrum-project wil deze technologische hindernissen overwinnen en een betaalbaar opslagsysteem ontwikkelen op basis van IRFB. Uiteindelijk is het doel van de wetenschappers een systeem met een capaciteit van 50 kWh dat geschikt is voor cascade-schakeling en daarmee voor alle mogelijke toepassingen voor tussentijdse opslag van duurzame energie of voor het ontlasten van het elektriciteitsnet.
De onderzoekers kunnen voortbouwen op bestaande kennis op het gebied van energieopslag. Zo hebben wetenschappelijke medewerkers van het onderzoeksproject de afgelopen jaren intensief gewerkt aan toekomstige energieopslagsystemen bij TZ Energie. Ze waren onder meer betrokken bij het opzetten van het grensoverschrijdende onderzoeksplatform Fstore, waarop batterijfabrikanten, netbeheerders en onderzoekers uit heel Europa van gedachten wisselen over redoxflowtechnologie.
Het Ferrum-project loopt tot eind februari 2022 en wordt uitgevoerd door Hochschule Landshut in samenwerking met VoltStorage in het Technologiezentrum Energie in Ruhstorf an der Rott.