Wie nützlich sind Schwungrad-Speicherkraftwerke?

5 comments

1. >Wie nützlich wäre die Technologie in Verbindung mit Energiekrise, Klimawandel, Blackouts usw.?

   Sehr sehr nützlich. Das Hauptproblem an den erneuerbaren Energien ist dass sie sehr variabel sind und zu änderten Zeiten anfallen als man Energie verbraucht. Also Energiespeicherung (aber auch Transport) sind absolut kritisch dafür dass wir auf erneuerbare umsteigen.

   Das kann man mit Batterien machen, ist aber teuer und hat nicht viel Kapazität. Kann man auch mit Pump Wasserkraftwerken machen, so wie bei uns in Österreich, die kann man aber nicht überall hinbauen und der Wirkungsgrad ist auch nicht so berauschend. Also solche Schwungrad Batterien wären sehr hilfreich bei der Speicherung.

   Was ich nicht weiß ist wie viel Energie die speichern und was die kosten dafür sind, und ob sie wirtschaftlich Sinn machen.

2. Wenn ich mich recht erinnere hat man die früher gerne bei kleineren Inselnetzen verwendet. Praktisch an den Dingern: Nehmen Spitzenleistungen gut auf und können gut abgeben.
   Nachteil: Für größere Energiemengen brauchst du natürlich entsprechend auch ein größeres Massenträgheitsmoment. Das resultiert darin, dass du eine sehr hohe Masse brauchst und eine gute Mechanik, welche die Reibung entsprechend gering hält, sonst verheizt du ja wieder alles.

   Zu deiner Frage, ob es diese Dinger in Österreich gibt: ich glaube dass es früher mal welche beim Bahnnetz gab. Zumindest habe ich das mal im Studium gehört, was jedoch auch schon wieder etwas her ist. Für große Energienetze sind sie bei uns nicht in Verwendung, weil die Alternative mit Pump-Speicher und Gas deutlich einfacher und wirtschaftlicher ist.

   Das ist zumindest mein Wissensstand, welcher aber im Bereich der Energietechnik nicht mehr ganz aktuell sein dürfte.

3. Wir haben in der Firma 2 kleine Schwungradspeicher die als USV dienen für ein Rechenzentrum. Liefern halt maximal 1-2 Minuten Strom bis die Dieselaggregate angesprungen sind und Energie liefern. Das ganze funktioniert alles nahtlos Dieselmotor->Kupplung->Masse-> Generator/E-Motor.

4. Mit Schwungrädern lassen sich vor allem Leistungsspitzen abfedern. In Deutschland weiß ich konkret, dass in München beim Max Planck Institut einige Schwungräder eingesetzt werden. In der Kernfusionsforschung werden die davor “aufgeladen”, um bei Versuchen die Leistungsspitze zu überbrücken und nicht das Netz zu belasten.

   Generell haben Schwungräder eher hohe Leistungsdichten aber vergleichsweise niedrige Energiedichten, können ihre Energie also schnell abliefern, dafür nur begrenzt viel speichern.

   Im Netzverbund an sich sind generell auch der Rotoren von thermischen und Wasserkraftwerken Schwungräder die bei Frequenzabweichungen aufgrund ihrer Massenträgheit automatisch Leistung abgeben/aufnehmen und somit die Frequenzschwankungen ausgleichen können. Abhängig von der eingesetzten Technologie ist das auch bei Windkraftwerken möglich.
   Mit zunehmenden PV-anteil könnte es schon sein, dass mehr schwungräder zum Einsatz kommen, gibt da aber auch andere Konzepte.

   Für den mittel-langfristigen Energieausgleich eignen sich Schwungräder jedoch nur begrenzt (niedrige Energiedichte, Reibungsverluste etc)…

5. Interessant zu dem Thema:

   Das bei der F1 verwendete “KERS” funktioniert ähnlich soweit ich weiß. “kinetic energy recovery system” heißt das und arbeitet auch mit der Bremsenergie die in einem Schwungrad gespeichert wird 😉