Der Sicherheitszustand des Schwungrad-Energiespeichers bezieht sich auf
Energiespeicher dürften über den Erfolg und Misserfolg der Energiewende entscheiden. Doch welche Technologien kommen wofür infrage und welche Vor- und Nachteile bieten die einzelnen Entwicklungen?
Was sind die Vorteile von Schwungradspeichern?
Faserverstärkte Kunststoffe halten bis zu 60.000 Umdrehungen in der Minute aus. Ein Vorteil von Schwungradspeichern ist, dass sie keine seltenen oder kostspieligen Rohstoffe benötigen. Der Aufbau ist simpel und die Massenproduktion dadurch möglich. Auch die Haltbarkeit des Akkus ist hervorragend.
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 viele Schwungräder hat das System?
Das System besteht aus 28 Schwungrädern und hat eine Kapazität von 100 kWh und eine Leistung von 600 kW. [5] Der Rotor besteht aus Kohlenstofffasern, befindet sich in einem Vakuum und dreht mit bis zu 45.000 Umdrehungen pro Minute.
Was ist der Unterschied zwischen einem Schwungrad und einer Umdrehungszahl?
Je schwerer das Schwungrad, desto mehr Energie speichert es. Allerdings spielt die Umdrehungszahl die größte Rolle. Sie ist quadratisch zur gespeicherten Energiemenge. Das bedeutet, dass ein dreimal schnelleres Schwungrad das Neunfache an Energie speichern kann. Die Drehzahl ist aber durch das Material begrenzt.
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.
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.
