Mechanische Energiespeicher

Mechanische Energiespeicherung

Eine sehr fortschrittliche Anwendung ist das 1988 an der University of Ottawa entwickelte Schwungradsystem zur Speicherung von photovoltaisch erzeugtem Strom zum Betrieb von Signaleinrichtungen im Küstenschutz. Das Schwungrad besteht aus einer Aluminiumnabe und einer Schwungmasse aus glasfaser- und kohlefaserverstärktem Kunststoff und wiegt 186 kg. Der Energieinhalt beträgt bei 23.000 min-1 rund 8,5 kWh.

Am Rutherford Appleton Laboratory in Großbritannien wird der Einsatz von Schwungradenergiespeichern in Verbindung mit dem Inselbetrieb von Windenergieanlagen. Dabei werden in einer Versuchsanlage eine Windkraftanlage mit einer Nennleistung von 45 kW, ein Dieselgenerator und ein Schwungradenergiespeicher zusammen betrieben. Das Schwungrad überbrückt Windlöcher im Minutenbereich und vermeidet dadurch häufige Starts des Dieselgenerators. Durch die kurzen Schaltzeiten des Schwungradspeichers, die im Millisekundenbereich liegen, werden zudem Leistungsfluktuationen aufgrund von Windböen vermindert.

Die University of Maryland in den USA beschäftigt sich seit den siebziger Jahren mit Schwungrädern aus Faserverbundkunststoffen. 1992 wird hier ein Prototyp einer Schwungradspeicheranlage für den Einsatz in einem Satelliten entwickelt, der sich in einer erdnahen Umlaufbahn befindet. Während des 60-minütigen Intervalls, in dem der Satellit auf der sonnenzugewandten Seite der Erde fliegt, wird das Schwungrad mit Solarstrom aufgeladen und versorgt während der 30-minütigen Dunkelheitsphase die Bordgeräte mit Strom.

Ebenso seit den siebziger Jahren betreibt auch das Lawrence Livermoore Laboratory in den USA Schwungradforschung. 1995 beginnt man hier mit der Entwicklung einer ‚Electromechanical Battery’ die aus ineinandergeschobenen Hohlzylindern besteht, die durch elastische Separatoren voneinander getrennt sind.