Energie Jan Girschik erhält Wissenschaftspreis
Der Bochumer Forscher gewinnt den Preis des Fraunhofer-Instituts Umsicht in Oberhausen.
Dr. Jan Girschik hat am 31. August 2023 den Umsicht-Wissenschaftspreis in der Kategorie Wissenschaft erhalten. Prämiert wurde seine Dissertation „Untersuchung differenzdruckinduzierter Verformungen in Vanadium-Flow-Batterien sowie Optimierung kompensierender interner Flow-Fields für großformatige Flow-Zellen“. Girschik hat am Lehrstuhl für Cross Energy Systems der Ruhr-Universität promoviert und arbeitet am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht in Oberhausen, Abteilung Elektrochemische Energiespeicher. Der mit 10.000 Euro dotierte Preis wurde zum 14. Mal in den Kategorien Wissenschaft und Journalismus vergeben.
Flow-Batterien als Hoffnungsträger
Weg von fossilen Energien, hin zu erneuerbaren Energien – die Energiewende bringt enorme Herausforderungen mit sich. Eine davon ist der Einsatz effizienter Speichersysteme für grünen Strom, zugleich das Thema von Jan Girschik. Vanadium-Flow-Batterien gelten im Bereich der stationären Energiespeicher als besonders zukunftsstarke Technologie und können zum Beispiel für die Pufferspeicherung von Strom aus Photovoltaik-Anlagen eingesetzt werden. Doch gerade in größeren Flow-Batteriezellen, die das Potenzial zur beträchtlichen Kostensenkung haben, können im Betrieb hohe Innendrücke entstehen. Was wiederum einen der wesentlichen Vorteile dieser Batterieart negativ beeinträchtigt: die Lebensdauer.
Girschik hat das Problem erkannt und die Fluidführung der flüssigen Speichermedien in den Batteriezellen optimiert. „Mit den Untersuchungen konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass sich hohe Druckdifferenzen und Druckverluste in Flow-Batteriezellen nicht nur negativ auf die Systemeffizienz auswirken, sondern auch die internen Funktionskomponenten nachhaltig schädigen und somit die Betriebslebensdauer der Batterien reduzieren können. Um dem entgegenzuwirken, wurden designtechnische Anpassungen der Elektroden erarbeitet, die mit nur geringem Umstellungsaufwand der Produktion auch in bereits kommerzialisierten Flow-Batterien übernommen werden können“, erklärt der Forscher. Im Ergebnis konnte er so die Druckverluste bei großformatigen Vanadium-Flow-Batterien um bis zu 70 Prozent reduzieren und materialschädigende Verformungen innerhalb der Batteriezellen verhindern. „Dadurch erhoffe ich mir in Zukunft eine wesentlich ressourcen- und kosteneffizientere Bereitstellung von Energiegroßspeichern.“
