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FlowBattMonitor: Modellgestützte Überwachung von erneuerbaren Flow Batterien

Batterien stellen eine Schlüsseltechnologie dar, um in Zukunft die umfangreiche Energieversorgung mit erneuerbaren Energien gewährleisten zu können. Insbesondere Redox-Flow-Batterien bieten aufgrund ihrer hohen Kapazität viel Potential, als stationäre Energiespeicher Schwankungen volatiler erneuerbarer Energieerzeuger wie z.B. Wind- oder Solarenergie auszugleichen. Die meisten der heutzutage eingesetzten Redox-Flow-Batterien basieren jedoch auf der Nutzung von ökologisch bedenklichen oder schwer zugänglichen Schwermetallen oder seltenen Erden.

Erneuerbare Flow-Batterien stellen eine umweltfreundliche Alternative dar. Anstelle der Schwermetalle oder seltenen Erden nutzen sie Vanillin, ein gängiger Aromastoff welcher einfach aus Pflanzen (Lignin), also biologisch verträglich und lokal, erzeugt werden kann. Diese ligninbasierten Flow-Batterien sind aktuell jedoch noch Gegenstand von Forschung und Entwicklung und existieren bisher nur im kleinen Labormaßstab.

Im FlowBattMonitor Projekt wird eine hochskalierte erneuerbare Flow-Batterie auf Ligninbasis aufgebaut und ihre Performance im Echtzeitbetrieb getestet. Damit soll einerseits demonstriert werden, dass eine Scale-Up von ligninbasierten Flow-Batterien möglich ist und anderseits ein Forschungsdemonstrator für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten geschaffen werden kann. Dieser  Forschungsdemonstrator wird eine Leistung von 5kW und eine Speicherkapazität von 20 kWh aufweisen. Darüber hinaus wird auch ein digitaler Zwilling (Digital Twin) für den Forschungsdemonstrator entwickelt und integriert, der den internen nicht-messbaren Zustand der Flow-Batterie in Echtzeit bestimmt, um eine tiefe Analyse zu ermöglichen.

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