Tatsächliches Diagramm der Schwungrad-Energiespeicherung
Bei der Schwungradspeicherung geht es um die Speicherung der Rotationsenergie. Wird das Schwungrad in Bewegung gesetzt, wird der Speicher durch die überschüssige Energie aufgeladen. Selbstentladung von
Wie berechnet man die Energiespeicherung?
Hier erfolgt die Energiespeicherung aber nur über sehr kurze Zeiten und in sehr geringem Umfang. Die in einem Schwungrad mit dem Trägheitsmoment J gespeicherte Energiemenge ist E = J ω 2 / 2, wobei ω die Winkelgeschwindigkeit ist, also 2 π mal die Drehzahl.
Was ist der Unterschied zwischen Batterien und Schwungrad-speichern?
Noch ungünstiger als bei Batterien sind die Perspektiven für Schwungrad-Speicher, deren Kapazität bei voller Leistung nur wenige Minuten reicht, während die ständigen Rotor-Verluste einem Dauerbetrieb als Reserve entgegenstehen.
Wie kann man eine große Energiemenge speichern?
Um eine möglichst große Energiemenge speichern zu können, muss man das Trägheitsmoment und vor allem die Drehzahl maximieren.
Wie berechnet man die Energiemenge?
Die in einem Schwungrad mit dem Trägheitsmoment J gespeicherte Energiemenge ist E = J ω 2 / 2, wobei ω die Winkelgeschwindigkeit ist, also 2 π mal die Drehzahl. Daraus erkennt man, dass bei doppelter Drehzahl die vierfache Energiemenge gespeichert werden kann. Moderne Schwungräder sind eher auf hohe Drehzahlen als auf hohe Massen hin optimiert.
Wie lange dauert es bis ein Schwungrad beschleunigt?
Eine (elektro-)mechanische Lösung findet sich dagegen im Porsche 911 GT3 R Hybrid und im Audi R18 e-tron quattro . Im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching wird ein Schwungrad innerhalb von 20 Minuten beschleunigt.
Wie hoch ist die erreichbare Energiedichte?
Die erreichbare Energiedichte ist vergleichsweise gering: z. B. in der Größenordnung von 10 Wh/kg, zu vergleichen mit rund 180 Wh/kg bei Lithium-Ionen-Batterien. Man benötigt also pro gespeicherter Kilowattstunde eine Masse in der Größenordnung von 100 kg.
