Wie ein Schwungrad-Energiespeicher einen Generator antreibt

Zur mechanischen Energiespeicherung wird hier ein Rotor – das namensgebende Schwungrad – mittels eines Elektromotors auf eine hohe Drehzahl beschleunigt und die Energie als Rotationsenergie gespeichert.

Wie wird die gespeicherte Energie umgekehrt?

Der Prozess kann zur Entnahme der gespeicherten Energie umgekehrt werden, dabei wird oft statt der Pumpe eine weitere Turbine zur Wandlung der mechanischen in elektrische Energie genutzt. Bei Speicherung mit Druckluft wird Luft komprimiert und in unterirdischen Kavernen gespeichert.

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 viel Leistung kann ein elektrischer Generator bereitstellen?

Um trotzdem die erforderliche Leistung bereitstellen zu können betreibt man in Garching elektrische Generatoren, die von großen Schwungrädern betrieben werden. Das größte der vier Schwungräder besitzt eine Masse von 230 t. Der damit betriebene Generator kann für 10 Sekunden lang eine elektrische Leistung von 150 MW bereitstellen.

Wie viel Energie wird beim Ausspeichern bereitgestellt?

Dort wird ein 220 t wiegender Stahlkörper auf 1650 U/min beschleunigt, beim Ausspeichern wird er innerhalb weniger Sekunden auf 1200 U/min abgebremst. Dabei werden für kurze Zeit bis zu 300 MW elektrische Leistung bereitgestellt. Von 900 kWh maximal gespeicherter Energie werden dabei nur 400 kWh genutzt.

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 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.