Schwungräder: Strom im Kreisel speichern

Schwungräder: Strom im Kreisel speichern

Viele Stromspeicher für Solar- und Windenergie sind zu groß und unflexibel für kleinere Nachfrager. Innovative Speicherkonzepte sollen das ändern.

Energiespeicher | Von Klaus Holstein

Viele Lösungen zur Stromspeicherung sind nur in einem großen Umfang praktikabel. Pumpspeicherkraftwerke beispielsweise nutzen Energieüberschüsse, um Wasser von einem tiefer gelegenen Ort auf ein höheres Niveau (beispielsweise in einen See) zu pumpen. Fehlt im Netz Strom, stürzt das Wasser wieder hinab und treibt dabei Turbinen an. Für eine Siedlung oder Industrieanlage, die beispielsweise Solarenergie für den eigenen Bedarf produziert, ist so ein Speicher aber zu groß und zu unflexibel.

Die Jülicher Firma Stornetic nutzt für ihr "EnWheel", das erst seit 2013 auf dem Markt ist, ein altes Prinzip: das des Kreisels. Sichtbar ist ein zylindrisches, aufrecht stehendes Stahlgehäuse, etwas kleiner als ein erwachsener Mann (circa 1,60 Meter Höhe bei etwa 42 Zentimetern Durchmesser). Darin schnurrt ein hochwertiger Kohlefaser-Rotor mit bis zu 45.000 Umdrehungen pro Minute und das nahezu lautlos. Denn der Rotor ist magnetisch gelagert, also berührungsfrei und damit reibungsarm. Außerdem herrscht im Gehäuse ein Vakuum, das die Reibungsverluste ebenfalls senkt und die Lebensdauer erhöht.

Schnelle Reaktion auf Stromschwankungen

Angetrieben wird das hochtourige Schwungrad von einem Motor, der den überschüssigen Strom aus dem Netz saugt. Wenn Strom benötigt wird, schaltet der Motor in weniger als einer Zehntelsekunde um: Er wird zum Generator und gibt dem Netz die Energie zurück, die ihn vorher in Rotation versetzt hat. "Diese schnelle Reaktion auf Stromschwankungen macht die Schwungmasse so flexibel, wie sie bei erneuerbaren Energien dringend gebraucht wird", sagt Michael Ismar, Vertriebsleiter von Stornetic.

Um größere Stromschwankungen auszugleichen, können die EnWheels mit zusätzlichen Einheiten nahezu beliebig erweitert werden. "Ein ganzer Container voller Schwungmassen kann dann kurzfristig bis zu einem Megawatt Leistung bringen", so Ismar. Grundsätzlich sind die EnWheels zwar vom Stromnetz entkoppelt. "Ihre Steuerung schaut aber ständig auf's Netz", sagt Ismar. Soll heißen: Die Schwungräder gleichen nicht nur die Schwankungen der im Netz vorhandenen Energie aus, sondern regulieren bei Bedarf auch Spannung, Frequenz und Blindleistung des Stroms.

Kleine Batterien zum Schwarmspeicher vernetzen

Sogenannte "Schwarmspeicher" sind ebenfalls eine relativ neue Methode, den unregelmäßigen Strom aus regenerativen Quellen zu puffern: Mehr oder weniger konventionelle, kleinere Batterien an verschiedenen Standorten, die miteinander verbunden sind. Der Vorteil: Die Akkus sind häufig schon Teil kleinerer Photovoltaik- und Windkraftanlagen und müssen lediglich miteinander vernetzt werden. Das kann den Bedarf an physischen Speichern reduzieren - und wird heute schon von Stadtwerken getestet. Auch E-Autos könnten teil solcher Schwarmspeicher werden, ebenso die Schwungräder. Eine solche Vernetzung ist aber noch Zukunftsmusik.

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