Redox-Flow-Batterien als Pufferspeicher in Ladestationen für Elektrofahrzeuge

In dieser Studie wurde untersucht, ob Redox-Flow-Batterien (RFB) dazu geeignet sind, als Pufferspeicher zum Peak-Shaving in Ladestationen für Elektrofahrzeuge eingesetzt zu werden. Dazu wurden mittels Literaturrecherchen, Befragungen von Expertinnen und Experten sowie durch eine Simulation des Lastgangs die Anforderungen an das System definiert. Die Anforderungen wurden mit den Eigenschaften verschiedener Batterietechnologien verglichen. Es ist evident, dass die Anforderungen stark von den Rahmenbedingungen, unter denen ein System aufgebaut werden, abhängt. Vor allem die verfügbare Netzleistung, das Speicherziel, Flächennutzungskonflikte, Nutzungsverhalten und die Konkurrenz zu anderen Technologien spielen eine Rolle. Dennoch konnten einige grundsätzlichen Eigenschaften festgestellt werden. Diese umfassen Kompaktheit, lange Lebensdauer und geringe Kosten. Es wurden Vanadium-Redox-Flow-Batterien (VRFB), Zink-Brom-Redox-Flow-Batterien (ZNFB), organische Redox-Flow-Batterien (Org. RFB), Lithium-Ionen-Batterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH) und Blei-Batterien (BB) miteinander verglichen. Es zeigt sich, dass, obwohl der Einsatz der RFB als Pufferspeicher technisch möglich ist, Lithium-Ionen-Batterien (LIB) die ermittelten Anforderungen besser erfüllen können.

In this study the suitability of Redox-Flow-Batteries for peak-shaving applications in electric vehicle charging stations was researched. For this purpose, literature research, a survey with experts and a simulation was done to define the requirements to the systems. These requirements were compared to the properties of different battery technologies. It is evident that the requirements strongly depend on the boundary conditions of the system. Above all the available grid power, the purpose of storage, conflicts of area usage, user behavior and the competition to other technologies are important. Nonetheless, some important requirements could be defined. These include compactness, long lifetime, and low costs. Six battery technologies were compared: vanadium-redox-flow-battery (VRFB), zinc-bromide-flow-battery (ZNFB), organic redox-flow-battery (Org. RFB), lithium-ion-battery, nickel-metal-hydride-battery (NiMH) and lead acid battery (LAB). The comparison shows that lithium-ion-battery can best meet the requirements although the usage of RFB is still possible.