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Innovationswettbewerb „Weltspeicher“ | BMBF

Strom für die Welt durch innovative Batteriespeichertechnologie.

Die BOS Balance of Storage Systems AG (BOS AG) und das Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg haben sich zusammengetan und sind einer von fünf qualifizierten Teilnehmern des Innovationswettbewerb „Weltspeicher“. Gemeinsam forscht das Konsortium an einer neuen Generation Stromspeicher, welcher weltweit und universal für Haushalte eingesetzt werden kann. Das Ziel; einen effizienten, kostengünstigen und langlebigen Stromspeicher für alle. Der Wettbewerb ist vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiiert und gefördert. Der „Weltspeicher“ ist Teil von insgesamt drei Wettbewerben und gehört zur Pilotinitiative für Sprunginnovationen.

Innovationswettbewerb „Weltspeicher“

Über eine Milliarde Menschen weltweit haben keinen Zugang zu Strom. Fehlende Infrastruktur oder zu hohe Stromkosten sind oft einer der Gründe. Dort wo es keinen Strom gibt werden häufig Dieselgeneratoren als Stromquelle eingesetzt, diese sind jedoch teuer, umweltschädigend und reparaturanfällig.

Ein Problem, dass durch effiziente, kostengünstige und langlebige Stromspeicher gelöste werden kann. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung ist davon überzeugt, dass die Umsetzung schon in naher Zukunft möglich ist und startet daher das Innovationswettbewerb „Weltspeicher“. 

Gesucht sind Hochschulen, außeruniversitären Forschungseinrichtungen, Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft oder anderen Organisationen, welche sich zu einer Partnerschaft zusammentun um gemeinsam eine innovative Speichertechnologie (Sprunginnovation) zu entwickeln. 

Gesucht werden nachhaltige und kostengünstige Speicherlösungen für den Hausgebrauch, welche mit erneuerbaren Energien wie Solar, Wind und Wasserkraft kompatibel sind.  Zielregion sind dabei Sub-Sahara-Afrika sowie der indische Subkontinent. Aber auch Industrienationen können von den Sprunginnovationen profitieren und so die Energiewende voranbringen.

Der Wettbewerb ist ein 2 Phasen eingeteilt.

  • Die erste Phase ist die technische Ausarbeitung und Konzeptfindung des Stromspeichers.
    Dauer ein Jahr | Förderung durch BMBF mit bis zu 250.000 Euro
  • In der zweiten Phase wird die Umsetzung der beiden besten Konzepte gefördert. Dies hilft innovativen Firmen ein neues Produkt, das eine „Sprunginnovation“ darstellt, auf den Markt zu bringen.
    Dauer drei Jahre | Förderung durch BMBF mit bis zu fünf Millionen Euro

Ein starkes Konsortium mit viel Expertise und Markterfahrung

Eine neue Innovation braucht eine starke Partnerschaft und das haben die BOS-AG und das IMTEK gefunden.

Das Konsortium besteht aus:

  • Batteriehersteller BOS Balance of Storage Systems AG aus Neu-Ulm. – Experte in Hybride Speichertechnologie und langjährige Markterfahrung.
  • Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg –Technologie- und Forschungseinrichtung
  • Peter Adelmann vom Institute for Decentralized Electrification – Branchenexperte und Forschungseinrichtung
  • Entrepreneurship and Education GmbH & Co.KG (id-eee) in Ulm – Forschungseinrichtung und Branchenexperte
  • Start-Up-Firmen Fothermo und Fosera – Experten in Photovoltaik und off-Grid Solar-Home-Systemen

KI basierende Hybridspeicher in Kombination mit Photovoltaik

Entwickelt wurde ein integriertes Gesamtsystem, das einfach zu installieren, und deutlich günstiger als bisherige Batteriespeichersysteme ist. Der Erfolg kommt auf Systemebene durch ein durchdachtes Gesamtkonzept mit eine besonders günstigen Eisen-Eisen Redox Flow Batterie in Kombination mit einer kleinen Lithiumbatterie für die Spitzenlasten und einer KI-Basierten intelligenten Steuerung.

Dieser Hybrid-Speicher ermöglicht es, die beiden Vorteile der Speicherbatterien in einem System zu nutzen. Die hohe Leistungsdichte und der hohe Wirkungsgrad der Lithium-Batterie und die sehr geringen Kosten pro kWh der Eisen-Redox-Flow-Batterie. Die KI basierte Steuerung sorgt für eine reibungslose Zusammenarbeit beider Speicherbatterien.  Der Endkunde muss sich um nichts kümmern, denn die Einbindung des Backup Speichers wird intelligent und automatisch umgesetzt. Was dazu führt, dass der Hybridspeicher genauso gut funktioniert wie die heute üblichen Lithium-Batterien.

Dem Team ist es nicht nur wichtig, dass der Batteriespeicher bezahlbar ist, auch der Umweltaspekt und die Wertschöpfungskette wurde mit beachtet: „Die Kosten des Speichersystems sind um mehr als 50% gegenüber bestehenden Systemen gesenkt. Zusätzlich werden ausschließlich Materialien verwendet, die in großen Mengen vorkommen und in keinen Konfliktländern abgebaut werden müssen. Außerdem sind die Inhaltsstoffe ungefährlich und können einfach recycelt werden.“ Thomas Kündiger, Chief Technologie Manager, BOS AG

Ein Jahr lang wurde an der Ausarbeitung gearbeitet. Die BOS AG, das IMTEK und das gesamte Team ist vom Konzept überzeugt. Ende Mai wird der Antrag eingereicht für die zweite Phase.

Making the world and people’s lives a bit better is what drives us and what we do every day with our projects. Get to know many more of our projects in countries all over the world with different climates, cultures and people.

Iponri Market

The target is to electrify twelve markets by 2019 equipped with BOS Systems. As part of this project, 450 stores in the Iponri market in Lagos now benefit from a renewable and stable power supply. Businesses are mainly souvenir shops, electronic products, tailoring, financial and printing services. With remote monitoring functions, all important system information and energy consumption can be read. PAYG makes it possible for
customers to book their current
contracts in advance on there mobile phone or in the service center. The prices for the shop owner are well below the costs of the old diesel generators.

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Kenti Island

The remote island of Kenti is a hub of fisheries export. The only available power access on the island was from a diesel genset. Since diesel runs for four hours per day, cold storing was almost impossible. In 2017 after a World Bank investment, a solar-diesel mini grid was built. However, power capacity was soon not enough. So, BOS AG supplemented the lead-acid mini grid with BOS lithium storage systems into a hybrid solution. Today, with its extended capacity and a whole optimized system, the diesel generator is used only as a bad-weather backup and 340 households are supplied with electricity around the clock.

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Sabon Gari Market

Sabon Gari market has been often in the headlines because of big fires, that destroyed large parts of the market. The root cause was the usage of many diesel generators. The Nigerian government and various companies have jointly come up with a solution. Equipped with the BOS Systems all 12,000 shops receive green, stable and affordable power for lamps, fans, television, computer and mobile phones. More markets have followed.

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Refugee tents with power

Uganda is the third-largest refugee-hosting country in Africa. Basic needs such as water, food, and electricity are hard to tackle in these camps. 70% of the refugees depend on organizations like the World Food Programme (WFP). To support the WFP, we equipped tents from Hallgruppen with our turnkey BOS solar storage solution. For the installation, we partnered up with the local electricity partner Aptech. Now WFP can store food and supplies safely and have access to reliable and clean energy. The remote monitoring system helps to control the energy and system performance from anywhere in the world. Therefore Aptrech can monitor the system from everywhere, which makes servicing easy and efficient.

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