Schwungrad: Konkurrenz für den Batteriespeicher?

Ein Rotor der mit 45.000 Umdrehungen pro Minute rotiert, speichert überschüssigen Strom aus Regenerativen Energiequellen zwischen und sorgt so beispielsweise für Stabilität im Stromnetz. Ist dieses System eine Konkurrenz zu der heute schon verbauten Stabilisierung durch große Batteriespeicher?

So fing alles an

Schon 6000 v.Chr. kamen kleine Schwungmassen zum Einsatz. Diese wurden an Spindeln befestigt, um effizienter Fäden zu spinnen. Um 4000 v.Chr. wurden Schwungräder für Töpferscheiben angewendet. Der Antrieb erfolgte per Hand oder Füße und man erreichte damit rund 100 Umdrehungen pro Minute und eine Rotationsdauer von einigen Minuten.

Revolutionierung des Schwungrades

Nun hat das Start-up Unternehmen STORNETIC aus Jülich diese Technik revolutioniert und das EnWheel konzeptioniert. Der Antrieb erfolgt mithilfe eines elektrischen Motors der einen 60 kg leichten Rotor auf 45.000 Umdrehungen pro Minute beschleunigt. Der komplette Rotor befindet sich im Vakuum und ist berührungsfrei mit Magnetlagern gelagert. Dadurch erreicht man die hohen Umdrehungen. Der Rotor selbst besteht aus einem Carbon-faserverstärktem Kunststoff. Der ganze Aufbau befindet sich in einem Stahlgehäuse.

Genutzt werden soll diese Technik, wie beispielsweise der WEMAG Großspeicher. In Stromüberschusszeiten können die Elektromotoren den Rotor in Bewegung versetzten. Erfolgt nun eine stromschwache Zeitspanne, kann durch die gespeicherte Rotationsenergie über den dann als Generator fungierenden Elektromotor Strom zurück ins Netz gespeist werden. Laut Herstellerangaben sind über 100.000 vollständige Ladezyklen möglich. Die Lebensdauer soll auf bis zu 20 Jahre ausgelegt sein. Im Gegensatz zu Akkumulatoren die lange brauchen, bis sie vollgeladen sind, kann das Schwungrad in wenigen Minuten auf Nenndrehzahl gebracht werden.

Natürlich besteht das System nicht nur aus einer Schwungmasse sondern kann modular aufgebaut werden. Hierbei werden Container verwendet um variable Größen zu realisieren. Auch die Motorleistung kann den Anforderungen entsprechend verändert werden.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten des Schwungrades

Die Einsatzmöglichkeiten für solche Systeme sind vielfältig. Wie der WEMAG Batteriespeicher kann auch das Schwungrad für die Netzstabilisierung genutzt werden. D.h. es kann eine Frequenzregulierung durchgeführt oder Blindleistung zur Verfügung gestellt werden. Damit wird das System interessant für Netzbetreiber im windenergiereichen Norden der durch den vorschreitenden Windenergieanlagenausbau seine Stromnetzte verstärkt stabilisieren muss. Auch direkt in Windparks kann das Schwungradsystem eingesetzt werden. Hier kann es Lastspitzen abfangen und die durch Windenergie bereitgestellte Energie vorhersehbar gestalten.

Für die Elektromobilität ist es ein interessantes System, da für die Schnellaufladung von Elektroautos an Ladestationen kurzzeitig viel Strom benötigt wird. Diese Reserven könnte das EnWheel liefern und belastet damit weniger die Stromnetzte.

Eine Visualisierung verdeutlich noch einmal, wie sich STORNETIC das System vorstellt:

Eine nennenswerte Konkurrenz gegenüber eines Batteriespeichers ist das Schwungrad definitiv. Es ist modular aufbaubar und kann vor allem mehr Lade- und Entladezyklen verrichten als ein Batteriespeicher. Die Einsatzmöglichkeiten sind wie beim Batteriespeicher breit gefächert. Über die Geräuschentwicklung hat der Hersteller nichts berichtet. Bleibt also die Frage offen, ob die Speicherung genauso geräuschlos abläuft wie in einem Batteriespeicher.

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