Ziel von EVer-VRFB ist es, aktuelle Hürden beim Einsatz von Vanadium-Redox-Flow-Batterien (VRFB) im Bereich der Gebäude- und Quartiersanwendungen abzubauen und deren Betrieb zu optimieren. Dies soll die Diversifizierung von Batteriespeichern vorantreiben und die VRF-Technologie befähigen, sich besser am Markt zu positionieren, sowie ihre Akzeptanz steigern.
Ein weiteres Ziel ist die herstellerunabhängige Integration bzw. der Tausch von Komponenten in bereits vorhandene Batterien. Ein Austausch von z.B. Stacks ermöglicht die Etablierung von „Second Source“-Strategien, wodurch sich das Ausfallrisiko reduziert und sich die Finanzierung und Versicherbarkeit von Batteriesystemen verbessert.
Im Projekt werden des Weiteren Simulationsmodelle und Berechnungsmethoden entwickelt, um ein Software-Werkzeug zur Dimensionierung und Betriebsoptimierung von VRFB zu erhalten. Beruhend auf physikalisch motivierten Modellen der elektrochemischen Energiewandlung sowie der Systemkomponenten wird das simulationsgestützte Systemdesign von VRFB ermöglicht.
Geplante Outcomes
Planungsleitlinien als Hilfestellung bei Machbarkeitsstudien, Wirtschaftlichkeitsanalysen, Konzeptentwürfen und Planungsverfahren.
Betriebshandbuch: Anwender sollen für bekannte und zu ermittelnde VRFB-spezifische Besonderheiten sensibilisiert werden, welche u. a. die Effizienz und Langlebigkeit des Systems steigern sowie dessen Betriebsführung verbessern. Entwicklung von Methoden und Strategien, welche nachteilige Effekte beim Betrieb von VRFB auf der Ebene der Batteriesteuerung und des Energie-Management-Systems (EMS) abfangen. Das Betriebshandbuch unterstützt den Nutzer aber auch Hersteller bei der Auswahl der für seinen Anwendungsfall passenden Einstellungen sowie Regelungen.
Wartungshandbuch: Wartung und Instandhaltung werden definiert, um einen planmäßigen und dauerhaften Betrieb sicherzustellen. Wichtige, zusätzlich sensorisch zu erfassende Parameter werden identifiziert und Erkennungsalgorithmen entwickelt und getestet. So werden durch verbessertes Monitoring und Wartungspläne die Reparierbarkeit des Systems erhöht und Schritte hin zu einer Kreislaufwirtschaft unternommen.
AP 1 Anforderungsanalyse und Bewertungsmatrix für Redox-Flow-Batterien (siz)
AP 2 Ertüchtigung Feld- und Testanlagen (ZAE)
AP 3 Energiemanagement - Systemintegration und Anwendungsanalysen von VRFB (siz)
AP 4 Thermomanagement (ZAE)
AP 5 Simulationsgestütztes Systemdesign (TLK)
AP 6 Demonstrationsprojekte und Feldtest (siz)
AP 7 Outcome & Dissemination (ZAE)
Das siz übernimmt die Leitung und Recherche im AP1. Durch seine Erfahrungen und Kenntnisse im Energiemanagement auf Gebäudeebene koordiniert und bearbeitet das siz die Untersuchung der Anpassungen und Optimierungspotentiale auf EMS-Ebene (AP3). Aufgrund der vorangegangenen Betreuung sowie dem Monitoring der Demo-Cases bei den assoziierten Partnern Landratsamt Neumarkt i.d.OPf. (Willibald-Gluck-Gymnasium in Neumarkt, WGG) und Bundesverband Deutscher Fertigbau (BDF) e.V. (Fertighauswelt Wuppertal) leitet das siz das AP6.