Technologie kinetischer Energiespeicher

Zum aktuellen Zeitpunkt werden kinetische Energiespeicher in Nischenanwendungen eingesetzt. Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der Komplexität der Systeme, den daraus resultierenden hohen Investitionskosten und energetischen Verlusten, weshalb das technologische Potential noch nicht in breite wirtschaftliche Anwendungen überführt werden konnte.

In kinetischen Energiespeichersystemen wird elektrische Energie über eine elektrische Maschine in die kinetische Energie der Rotation einer Schwungmasse gewandelt. Das System unterliegt dabei nur geringer kalendarischer und zyklenabhängiger Alterung.

Bild: IMS

Der Energieinhalt des Systems ist linear abhängig von der Trägheit der Schwungmasse und quadratisch von der Drehfrequenz. Daher kann der Energieinhalt über hohe Drehzahlen und Schwungmassen mit großem Trägheitsmoment zielführend erhöht werden. Der Einsatz berührungsfreier Magnetlager und die Evakuierung des Systems ermöglichen hohe Maximaldrehzahlen bei gleichzeitig geringen Verlusten und Verschleißfreiheit. Drehzahlgrenzen resultieren aus der hohen Fliehkraftbelastung sowie der dadurch entstehenden Aufweitung des Rotors. Durch den Einsatz von Schwungmassen aus Faserkunststoff-Verbunden gelingt es die Auslastung der Schwungmasse zu erhöhen und größere Energiemengen in einem System zu speichern.

Ziel unserer Forschung ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dieser Systeme durch weitere Erhöhung der Energie- und Leistungsdichte bei einer gleichzeitigen Reduzierung der auftretenden energetischen Verluste. Neuartige Konzepte, wie die Bauform als Außenläufer, werden erforscht und in Form von Demonstratoren im realen Einsatz getestet.

Abgeschlossene Projekte zu diesem Thema:

Gefördert durch BMWi, Zeitraum: 2015-2018

In dem Projekt werden einzelne Komponenten des kinetischen Energiespeichers, wie z.B. der Faser-Verbund-Rotor, die Magnetlagerung und die Fanglagerung, genauer erforscht und weiterentwickelt.

Kontakt: Daniel Franz,

Weitere Informationen finden Sie auf der Projektwebseite.

Gefördert durch BMWi, Zeitraum: 2013-2017

Im Rahmen Fabrik-Projekts wird ein speziell auf die Anwendung in der Industrie zugeschnittener kinetischer Energiespeicher in Außenläuferbauform entwickelt und experimentell erprobt.

Kontakt: P. Mouratidis, ; B. Schüßler,

Weitere Informationen finden Sie auf der Projektwebseite.

Gefördert durch BMWi, Zeitraum: 2014 -2017

Ziel des Forschungsvorhabens „Siedlungsbausteine für bestehende Wohnquartiere – Impulse zur Vernetzung energieeffizienter Technologien“ ist die Entwicklung und intelligente Integration eines hybriden Energiespeichersystems bestehend aus einem weiterentwickelten kinetischen Energiespeicher in Außenläuferbauform und einer Li-Ionen-Batterie.

Kontakt: Maximilian Schneider,

Weitere Informationen finden Sie auf der Projektwebseite.

Gefördert durch Hessenagentur: HA-Projekt-Nr.: 327/12-17, Zeitraum: 2012-2014

Das Projekt wurde im Rahmen von Hessen ModellProjekte aus Mitteln der LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz, Förderlinie 3: KMU-Verbundvorhaben gefördert. Damit ist der erste Schwungmassenspeicherprototyp entwickelt und aufgebaut.