Untersuchung eines verlustarmen Low-Cost Lagerkonzepts fur Schwungradspeicher - Eine Schlusseltechnologie fur die Speicherung erneuerbarer Energie

摘要

Energiespeicher fur erneuerbare Energien spielen eine immer bedeutendere Rolle. Zwar sind die Preise fur Batterien als dezentrale Speicher in den letzten Jahren signifikant gesunken, aber bis dato ungeloste Probleme wie begrenzte Zyklenzahlen, und schwieriges Recycling motivieren zu einer Suche nach Alternativen. Schwungradspeicher (englisch Flywheel Energy Storage Systems, kurz FESS) bieten eine Reihe von Vorteilen, wie uberlegene Lebensdauer, Temperaturunabhangigkeit, exakte Bestimmung des Ladezustandes und die Moglichkeit, Energieinhalt und Leistung unabhangig voneinander zu dimensionieren. Bislang haben jedoch hohe Kosten aufgrund von Einzelfertigung, sowie die relativ hohe Selbstentladung einen durchschlagenden Markterfolg verhindert. Im Zuge eines Forschungsprojektes an der TU Graz wurde ein innovatives Lagerkonzept fur ein FESS zu Speicherung von Solarenergie entwickelt. Konsequentes Low-Cost Design und das Ziel, die Selbstentladung auf ein Minimum zu reduzieren, fuhrten zu einer neuartigen Losung, welche drastisch verkleinerte Walzlager einsetzt. Dieses "Down-Sizing" wurde durch Verminderung der axialen und radialen Lagerlast ermoglicht, wobei hierfur eine passiv-magnetische Gewichtsentlastung sowie ein nachgiebiger Lagersitz aus Gusssilikon, welcher uberkritischen Rotorbetrieb erlaubt, zum Einsatz kamen.