Zeitraum: 2015-2019

Förderung: BMWi

Ziel des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Projekts KoREV-SMS war es die langfristige Konkurrenzfähigkeit von Schwungmassenspeichern zu steigern. Dies beinhaltete neben einer Reduzierung der Anschaffungskosten auch eine Reduzierung der Betriebskosten durch große Wartungsintervalle und eine lange Lebensdauer. Um diese Ziele zu erreichen, waren neben dem IMS als Konsortialführer auch zwei Unternehmen an dem Projekt beteiligt.

Um eine Reduktion der Anschaffungskosten zu erreichen, ist vor allem eine hohe Ausnutzung der Schwungmasse anzustreben. Für eine gezielte Auslegung sind verlässliche Materialdaten notwendig. Daten über die zyklische Festigkeit dickwandiger Kohlefaserverbundsysteme sind in der Literatur jedoch kaum zu finden. Um eigene Untersuchungen durchzuführen wurde in dem Projekt ein Stellvertreteprüfstand für Dauerlaufversuche aufgebaut.

Um die Kosten von Schwungmassenspeichern weiter zu reduzieren und ihre Verfügbarkeit zu erhöhen, wurde außerdem ein Konzept für Selbstsensierung in Magnetlagern entwickelt und die Funktionsfähigkeit nachgewiesen. Durch die Messung der Position über die Induktivitätsänderung der Spulen im Magnetlager können die Positionssensoren eingespart werden.

Um die Verfügbarkeit des Systems sicherzustellen ist ein weitere Forschungsschwerpunkt des Projektes die Fanglagerung. 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. An einem Stellvertreterprüfstand wurden verschiedene Konzepte getestet und ein verbessertes Fanglagerkonzept erarbeitet. Die Wirksamkeit dessen wurde mit Absturzversuchen an einem realen Schwungmassenspeichen nachgewiesen.

Kontakt: Benedikt Schüßler