Stromspeicher sind einer der vielen Engpässe auf dem Weg zu einer klimaneutralen Gesellschaft: Weil Sonne und Wind nicht gleichmäßig erzeugen, der Stromverbrauch sich dem aber nicht anpassen kann, sind Speicher ein zentraler Baustein für eine stabile Stromversorgung aus erneuerbaren Energien.
Wissenschaftlern der TU Dresden ist es nun gelungen, einen neuartigen Rotationskinetischen Speicher (RKS) mit hoher Speicherkapazität in Betrieb zu nehmen, dessen Speicherkapazität neue Dimensionen erreicht. Die Entwicklung der Stiftungsprofessur für Baumaschinen der TU Dresden eignet sich, anders als andere Speicherlösungen, trotz ihres großen Speichervermögens für den dezentralen Einsatz in Windparks, schreibt die TU in einer Presseinformation. Mit dem Demonstrator erfolge ein bedeutender Schritt dieser Technologie in Richtung Marktreife. Bislang seien die am Markt verfügbaren, kleineren RKS aus wirtschaftlichen Gründen in Windparks nicht genutzt worden, weil sie in großer Anzahl miteinander kombiniert werden müssten.
Kapazität von 500 kWh und Entladeleistung von 500 kW
Der jetzt in Betrieb gegangene RKS verfügt über eine fünf Mal höhere Kapazität als das bislang größte RKS-System in Verbindung mit erneuerbarer Energiegewinnung aus Windkraft, so die TU. „Ziel war es, einen langlebigen, dynamischen und hocheffizienten Energiespeicher zu entwickeln, der direkt neben einem Windrad, also dort wo der Strom erzeugt und mit geringen Verlusten übertragen wird, errichtet werden kann.
„Hierfür war es notwendig, völlig neue Anforderungen an das Speichersystem zu stellen und Grenzen der Technologie zu erweitern“, erklärt Thomas Breitenbach von der projektleitenden Stiftungsprofessur für Baumaschinen. Mit der erreichten Speicherkapazität von 500 kWh und einer elektrischen Lade- und Entladeleistung von 500 kW hättenen die Forscher erfolgreich Neuland auf dem Gebiet einrotoriger RKS-Systeme betreten. Derzeit ist nach Angaben der TU kein Kurzzeitspeicher dieser Art bekannt, der eine vergleichbare Speicherkapazität besitzt und sich für den Einsatz in zukünftigen erneuerbaren Energiesystemen eignet.
Vorteile gegenüber chemischen Speichern
In einem RKS beschleunigt ein Schwungrad und speichert dabei die eingebrachte Energie. Sie haben besondere Vorzüge: Im Vergleich zu den meisten chemischen Speichern verfügen sie über eine höhere Energiedichte, einen höheren Wirkungsgrad, mehr Lade-und Entladezyklen, kurze Reaktionszeiten sowie den Vorteil, dass sie nahezu standortunabhängig und sehr umweltverträglich über den kompletten Produktlebenszyklus sind.
Umgesetzt wurde das ambitionierte BMWi-Projekt mit sächsischen Projektpartnern aus den Bereichen Maschinenbau, Anlagenbau, Hydraulik, Vakuumtechnologie, Elektrotechnik und Sensorik. In einem Anschlussvorhaben soll das Betriebsverhalten der errichteten Rotationsmassenspeicher-Anlage langfristig analysiert und zur Einsatzreife weiterentwickelt werden.
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