KoREV-SMS II

Zeitraum: 2019 – 2022

Das Projekt KoREV-SMS II knüpft an das ebenfalls vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Projekt KoREV-SMS an. Ziele sind die langfristige Konkurrenzfähigkeit von Schwungmassenspeichern. Dies beinhaltet neben einer Reduzierung der Anschaffungskosten auch eine Reduzierung der Betriebskosten durch eine hohe Effizienz sowie große Wartungsintervalle und eine lange Lebensdauer. Um diese Ziele zu erreichen, setzt sich das Konsortium des Projekts, bei dem das IMS Konsortialführer ist, aus Vertretern verschiedenster Disziplinen sowohl von der Universität als auch aus der Industrie zusammen.

Um eine Reduktion der Anschaffungskosten zu erreichen, ist vor allem eine höhere Ausnutzung der Schwungmasse anzustreben. Dies kann erreicht werden durch die Ermittlung von Belastungsgrenzwerten des Materials, da hier bisher in der Literatur wenig Daten für dickwandige Faser-Kunststoffverbunde vorhanden sind. Die Untersuchungen werden an einem am IMS entwickelten Schleuderptüfstand durch Dauerlaufversuche durchgeführt. Um die Kosten weiter zu reduzieren, werden außerdem selbstsensierende Magnetlager untersucht. Durch die Messung der Position über die Induktivitätsänderung der Spulen im Magnetlager können die Positionssensoren eingespart werden. Auch die Abstimmung des Wechselrichters und des Motors des Schwungmassenspeichers sind entscheidend für die Anschaffungskosten. Somit ist ein Ziel des Projektes die Entwicklung eines für Schwungmassenspeicher optimierten Wechselrichters.

Um die Verfügbarkeit des Systems sicherzustellen, ist ein weiterer Forschungsschwerpunkt des Projektes die Fanglagerthematik. Die Fanglager müssen den Rotor im Falle einer Fehlfunktion oder Überlast der Magnetlager den Rotor auffangen und einen ungewollten Rotor-Stator-Kontakt verhindern. Dabei sind die Fanglager aufgrund der großen Energie im System und den hohen Oberflächengeschwindigkeiten von über 250 m/s sehr großen Belastungen ausgesetzt. Neben versuchen mit verschiedenen Fanglagerkonzepten an einem Fanglagerprüfstand, sind Absturzversuche mit einem realen Schwungmassenspeicher geplant.

Um die Effizienz des Systems zu steigern sind neben der intelligente Lastflusskoordination auch die Reduktion der Schleppverluste durch die Verwendung eines Reluktanzmotors Forschungsschwerpunkt. Ein weiterer Untersuchungspunkt beim Thema Effizienz ist die Verwendung einer permanentmagnetischen Vormagnetisierung der aktiven Magnetlager.

Kontakt: Benedikt Schüßler