Inno!Nord Forschungsprojekt: Hydraulischer Schwungradspeicher

Das Inno!Nord Forschungsprojekt entwickelt vielseitige Energiespeicherlösungen. Auf dieser Website wird eines der vier Projekte vorgestellt: Die Entwicklung eines hydraulischen Schwungrads zur Speicherung kinetischer Energie

Schwungradspeicher Inspektion

Unsere Motivation dieses Projekt umzusetzen

Schwungräder gehören zu den ältesten Energiespeichern der Menschheitsgeschichte. Sie speichern kinetische Energie in einer Masse, welche um eine Achse rotiert und finden Verwendung in Verbrennungsmotoren oder unterbrechungsfreien Notstromsystemen.

Allerdings können all diese Schwungräder nur Energie aufnehmen oder abgeben, indem Sie ihre Drehzahl verändern.

Durch den Wandel von einer konventionellen, turbinengetriebenen hin zu einer erneuerbaren Energieerzeugung sinkt die verfügbare Trägheit (auch Momentanreserve genannt) im Stromnetz, wodurch dieses empfindlicher auf Störungen reagiert.

Mit der Entwicklung des hydraulischen Schwungradspeichers soll nun eine weitere Möglichkeit erschlossen werden, die Trägheit des Stromnetzes, trotz voranschreitender Energiewende, auf einem akzeptablem Niveau zu halten.

Um das Stromnetz zukünftig stabil betreiben zu können, sind Lösungen für die Trägheits- bzw. Momentanreservebereitstellung gefordert. Eine Lösung bietet der hydraulische Schwungradspeicher der Hochschule Flensburg.

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Funktion

Der hydraulische Schwungradspeicher (Abk. HYDRAD) speichert Energie – wie alle herkömmlichen Schwungradspeicher – in einer rotierenden Masse. Allerdings wird hier die auftretende Zentrifugalkraft genutzt, um den Speicher zu be- und entladen. Durch die Zentrifugalkraft wird ein Fluid radial im Schwungrad verschoben, wodurch dessen Trägheitsmoment variiert und Energie ausgetauscht wird. Zur Ein- und Ausspeicherung von Energie sind keine großen Drehzahländerungen mehr notwendig und das Schwungrad kann immer nahe seiner Nenndrehzahl betrieben werden.

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Anwendung

Das variable Trägheitsmoment führt dazu, dass bei der Ein- und Ausspeicherung von Energie die Drehzahl quasi konstant bleibt und lediglich das Massenträgheitsmoment verändert wird. Dies eröffnet spannende Möglichkeiten, um die Netzstabilität zu erhöhen, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung von kritischer Infrastruktur zu gewährleisten oder den öffentlichen Nahverkehr effizienter zu gestalten.

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