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VoltStorage: Vanadium-Redox-Flow-Stromspeicher für PV-Anlagen in Privathaushalten

Die VoltStorage GmbH aus München entwickelt innovative Stromspeicher für Photovoltaik-Anlagen in Privathaushalten. Basierend auf der Vanadium-Redox-Flow Technologie sind diese eine sichere, langlebige und ökologische Alternative zu den im Markt gängigen Speicherlösungen aus Lithium. Alle Stromspeicher des 2016 in München gegründeten Startups werden in Deutschland hergestellt und bieten hohe Produktqualität „Made in Germany“.

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Die VoltStorage GmbH: Entwickler des Vanadium-Redox-Flow-Stromspeichers SMART

Die VoltStorage GmbH, gegründet 2016 in München, entwickelt Stromspeicher für Photovoltaikanlagen in Privathaushalten auf Basis der Vanadium-Redox-Flow-Technologie. Diese ist eine sichere, ökologische und langlebige Alternative zu den bisher im Markt gängigen Technologien aus Lithium und Blei-Schwefelsäure. Ziel der Gründer Michael Peither, Jakob Bitner und Felix Kiefl: Solarenergie dauerhaft nutzbar zu machen –und damit einen Beitrag zur stabilen Energieversorgung aus erneuerbaren Quellen zu leisten.

VoltStorage SMART ist ein Stromspeichersystem für Privathaushalte mit Photovoltaikanlage auf Basis der Vanadium-Redox-Flow (VRF) Technologie (Foto: VoltStorage GmbH)
VoltStorage SMART ist ein Stromspeichersystem für Privathaushalte mit Photovoltaikanlage auf Basis der Vanadium-Redox-Flow (VRF) Technologie (Foto: VoltStorage GmbH)

Der VoltStorage SMART ermöglicht Haushalten, ihren selbstproduzierten Solarstrom zwischenzuspeichern und ihn bei Bedarf zu nutzen –beispielsweise abends und nachts, wenn keine Solarenergie verfügbar ist. Das System basiert auf der Vanadium-Redox-Flow (VRF)-Speichertechnologie, die bislang in Großspeichern erfolgreich eingesetzt wurde. Die VoltStorage GmbH hat einen automatisierten Fertigungsprozess der dazu benötigten Batterienzellen entwickelt, der weltweit erstmals den kosteneffizienten Einsatz dieser Technologie in Privathaushalten ermöglicht.

Im Vergleich zu herkömmlichen Speicherlösungen aus Lithium und Blei-Schwefelsäure ist der Photovoltaik-Speicher von VoltStorage nicht langlebiger, sondern bietet auch eine höhere Sicherheit im häuslichen Gebrauch sowie eine ökologisch nachhaltige Herstellung: Der für die Batterie verwendete, recyclebare Vanadium-Elektrolyt besteht größtenteils aus reinem Wasser und ist deshalb auch bei extremen Einflüssen oder Störungen nicht entflammbar oder explosiv. Vanadium wird zudem emissionsarm gewonnen, da es unter anderem als Nebenprodukt bei der Eisengewinnung entsteht. Es gehört nicht zu den Seltenen Erden und ist weltweit in verschiedenen Regionen verfügbar. Herausragender Benefit: Als einziger Hersteller im Markt gibt die VoltStorage GmbH eine Kapazitätsgarantie über die gesamte Lebenszeit.

Die ersten VoltStorage SMART Systeme wurden im Herbst 2018 in Betrieb genommen. Nach erfolgreichem Start der in Deutschland ausgeführten Serienproduktion im Frühjahr 2019 plant die VoltStorage GmbH die Anzahl der produzierten Systeme kontinuierlich zu steigern. Erhätlich ist der VoltStorage SMART bei ausgewählten Fachpartnern im süddeutschen Raum. Eine deutschlandweite Ausweitung des Angebots ist für 2020 geplant. Die VoltStorage GmbH plant zudem eine Internationalisierung sowie die Entwicklung größerer Batterien für Gewerbebetriebe.

Gründer der VoltStorage GmbH (vl): Felix Kiefl, Chief Product Officer (CPO), Jakob Bitner, Chief Executive Officer (CEO), und Michael Peither, Chief Technology Officer (CTO). (Fotos: VoltStorage GmbH)
Gründer der VoltStorage GmbH (vl): Felix Kiefl, Chief Product Officer (CPO), Jakob Bitner, Chief Executive Officer (CEO), und Michael Peither, Chief Technology Officer (CTO). (Fotos: VoltStorage GmbH)

Der VoltStorage SMART Vanadium-Redox-Flow-Stromspeicher

Der VoltStorage SMART ist ein kompaktes „All-in-One“-Gerät (BxHxT: 58x140x58 cm) und kompatibel mit jedem Hausanschluss und jeder Photovoltaikanlage. Alle für den Betrieb nötigen Komponenten sind bereits enthalten. So ist auch ein Batterie-Wechselrichter integriert, der eigens für Vanadium-Redox-Flow-Batteriesysteme optimiert wurde. Im Gegensatz zu anderen auf dem Markt erhältlichen Speicherlösungen kann der VoltStorage SMART überdurchschnittlich oft be- und entladen werden (>10.000 Zyklen), ohne dabei an Kapazität zu verlieren –die Produktlebenszeit ist damit vergleichsweise länger.

Diese Grafik zeigt den schematischen Aufbau eines Redox-Flow-Stromspeichers. (Grafik: VoltStorage GmbH)
Der flüssige Vanadium-Elektrolyt fließt in zwei getrennten Kreisläufen mit unterschiedlichen Oxidationsstufen durch Batteriezellen, die aus zwei Halbzellen bestehen. Mehrere Batteriezellen aufeinander geschichtet bilden dabei den Batteriestack, in dem es bei Zuführung von Energie in der negativen Halbzelle zu einer Reduktion und in der positiven Halbzelle zu einer Oxidation des Elektrolyts kommt. (Grafik: VoltStorage GmbH)

Mit einer Speicherkapazität von 6,8 kWh und 1,5 kW Dauerleistung orientiert sich der Solarstromspeicher an Standardlastprofilen für Privathaushalte. Er ist speziell für die wirtschaftliche Eigenverbrauchsoptimierung ausgelegt. Der VoltStorage SMART ist beliebig erweiterbar –besteht Bedarf nach mehr Kapazität und Leistung, kann dieser innerhalb eines Mehrspeichersystems in Reihe geschaltet werden.

Das innovative Speichersystem ist 100 Prozent wartungsfrei. Über WLAN-/ Ethernetverbindung werden alle VoltStorage Stromspeicher automatisch und ohne Wartungsaufwand mit Updates versorgt, die das Batteriemanagement kontinuierlich optimieren. Mit der kostenlosen VoltStorage App können alle relevanten Daten zum Stromspeicher, der tägliche Stromverbrauch sowie Leistungsdaten der PV-Anlage abgefragt werden. Die VoltStorage SMART Komplettlösung umfasst Stromspeicher, Batterie-Wechselrichter, Lieferung, Installation sowie Data-Monitoring via VoltStorage App und ist seit Herbst 2018 in Privathaushalten im Betrieb.

Die Vanadium-Redox-Flow (VRF)-Speichertechnologie setzt auf eine Vanadium basierte Elektrolytflüssigkeit als Hauptenergieträger. Vanadium ist ein Übergangsmetall, das neben der Stromspeicherung zur Härtung von Metallen (etwa in der Automobilindustrie) und zur Steigerung der UV-Undurchlässigkeit von Glas verwendet wird. Der Vanadium-Elektrolyt fließt in zwei getrennten Kreisläufen mit unterschiedlichen Oxidationsstufen durch Batteriezellen, die aus zwei Halbzellen bestehen. Mehrere Batteriezellen aufeinander geschichtet bilden dabei den Batteriestack. Sobald diesem elektrische Energie zugeführt wird, kommt es in den Batteriezellen zu zwei Umwandlungsprozessen:

Durch die Wanderung frei werdender Elektronen und positiver Ausgleichsionen zwischen den Halbzellen erfolgt in der negativen Halbzelle eine Reduktion und in der positiven Halbzelle eine Oxidation des Elektrolyts. Bei der Entladung kehrt sich dieser Prozess wieder um. Elektrische Energie wird somit in einer 220 Liter umfassenden Elekrolytflüssigkeit chemisch gespeichert –um dann bei Bedarf wieder in elektrische Energie umgewandelt und sofort genutzt zu werden.

Tabelle: VoltStorage SMART im Vergleich zu anderen PV-Stromspeichern (Stand: 2019)
Kennzahl/ Speicher VoltStorage SMART LG Chem Resu 6.4 Sonnen eco6 Tesla Powerwall
Leistung (max) 2,0 kW 3,0 kW 3,0 kW 4,6 kW
Kapazität 6,8 kWh 6,4 kWh 6,0 kWh 13,2 kWh
Garantierte Kapazität nach 10 Jahren 100% 80% 80% 80%
Ladezyklen > 10.000 > 6.000 10.000 2.800
All-in-One Gerät Ja Nein Ja Nein
Feuerschutz Ja Nein Nein Nein
Monitoring-App Ja Nein Ja Ja
Einsatz seltener Erden Nein Ja Ja Ja
Preise 7.000 € 6.500 € 8.800 € 8.800 €

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"VoltStorage: Redox-Flow-Speicher SMART im Experten-Check" wurde am 16.04.2019 das letzte Mal aktualisiert.