Elektrisches Design des Schwungrad-Energiespeicherprinzips

Das Buch gibt einen Überblick über alle heute diskutierten elektrifizierten Antriebskonzepte für Pkw vom Mikro-Hybrid bis hin zum Brennstoffzellen-Auto. Die gesetzten anspruchsvollen CO2-Ziele bis 2030/2050 werden unser Mobilitätsverhalten massiv verändern.

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 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.

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.