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Expertenvortrag beim Deutschen Rechenzentrumspreis

Das Rechenzentrum als Energielieferant

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Redox-Flow-Batterien: Strom aus erneuerbaren Quellen

Darstellung der Funktionsweise einer Redox-Flow-Batterie, die sich als Energiespeicher eignet.
Darstellung der Funktionsweise einer Redox-Flow-Batterie, die sich als Energiespeicher eignet.
(Bild: Fraunhofer Institut)
Das gängigste Medium zur Stromspeicherung ist die Batterie, die sich über chemische Prozesse lädt und entlädt. Die Redox-Flow-Batterie ist eine neuartige Sonderform einer Batterie, die sich als Energiespeicher zum Ausgleich von Schwankungen bei der Stromerzeugung eignet.

Bei der Redox-Flow-Batterie wird die Energie in Elektrolytlösungen gespeichert. Das geschieht mit Hilfe von Membranen, an denen chemische Verbindungen Elektronen aufnehmen oder abgeben können. Als Elektrolyt-Lösung wird oft Vanadium in unterschiedlichen Oxidationsstufen verwendet.

Die Ladung und Entladung findet in Zellen – Stacks – statt, die in Reihe geschaltet sind und so die Leistung der Batterie erhöhen. Die Elektrolyte werden in Tanks gespeichert, so dass die Leistung (gemessen in Kilowatt) und die Speicherkapazität (gemessen in Kilowattstunden) variiert werden kann.

Die Einspeisung

Die "gläserne Batterie": Im Herbst des vergangenen Jahres stellte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) ein Verfahren vor, mit dem sich die Vorgänge in einer Redox-Flow-Batterie sichtbar machen lassen.
Die "gläserne Batterie": Im Herbst des vergangenen Jahres stellte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) ein Verfahren vor, mit dem sich die Vorgänge in einer Redox-Flow-Batterie sichtbar machen lassen.
(Bild: Fraunhofer)
Derzeit wird vor allem am Fraunhofer Institut in Oberhausen an der Verbesserung der Redox-Flow-Batterie geforscht. Die erreichten Leistungswerte liegen heute etwa bei 35 Kilowatt je Stack, drei davon ergeben eine Batterie mit 100 Kilowatt.

Der Branchenverband Bitkom hat für die Güteklassen von Rechenzentren (A bis E) unter anderem auch die zulässigen Ausfallzeiten (72 Stunden bei A bis Null Minuten bei E) definiert und gibt Leitlinien für die Einspeisung von „Netzersatzanlagen“ (NEA). Dort ist geregelt, dass ab RZ-Kategorie C eine redundante Einspeisung vorhanden sein muss, bei Klasse E sogar von verschiedenen Umspannwerken. Das bedeutet, dass man um eine weitere Kabelzuführung von einem zweiten Energielieferanten kaum herumkommt.

Was aber, wenn die hauseigenen Ressourcen als NEA agieren? Dann wird das Notstromaggregat zum Ersatz für das öffentliche Stromnetz.

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