Konsortium entwickelt Schwungradspeicher-Prototypen FlyGrid

Unter der Leitung der TU Graz hat ein Konsortium bestehend aus Universitäten, Energieversorgern, Unternehmen und Start-ups den Prototypen eines Schwungradspeichers mit dem Namen FlyGrid vorgestellt. Dieser wurde in eine Schnellladestation integriert und soll eine verbesserte Nutzung von erneuerbaren (und somit volatilen) Energiequellen ermöglichen.

Der Pufferspeicher hat eine Kapazität von 5 kWh und eine Ladeleistung von bis zu 100 kW. Nach Angaben der TU Graz sollen größere Speichermengen dank des modularen Designs möglich sein.

Zur mechanischen Energiespeicherung wird hier ein Rotor – das namensgebende Schwungrad – mittels eines Elektromotors auf eine hohe Drehzahl beschleunigt und die Energie als Rotationsenergie gespeichert. Soll die Rotationsenergie genutzt werden, gibt der Speicher diese an einen Generator ab. Gefertigt wurde der Rotor aus Kohlefaser, damit er robust ist und einer hohen Fliehkraftbelastung standhält. Diese ist ausschlaggebend für die speicherbare Energiemenge.

Der Elektromotor stammt von der Firma Thien eDrives. In der Mitteilung heißt es, dass sich das Konsortium für einen Reluktanzmotor entschieden habe, weil dieser „ohne Magnete sowie seltene Erden auskommt“.

Da der Motor Energie benötigt, um den Rotor in Schwung zu halten und so Energie zu speichern, entlädt sich die Batterie ohne konstante Energiezufuhr. „Ohne Energiezufuhr ist der Speicher nach ca. 25 Stunden vollständig entladen“, heißt es in der Mitteilung. „Daher ist FlyGrid als Kurzzeitspeicher zu sehen, der sich nur dann rentiert, wenn oft Energie eingespeist und auch entnommen wird.“

„Die zunehmende Elektrifizierung der Mobilität und auch der Industrie sowie der Ausbau volatiler erneuerbarer Energiequellen sind eine Herausforderung für unsere Stromnetze. Daher ist es wichtig, Lösungen anzubieten, die einerseits das Stromnetz entlasten und andererseits die Nutzung der E-Mobilität erleichtern“, erklärt Projektleiter Armin Buchroithner vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik der TU Graz. „Neben Lösungen wie chemischen Batterien oder Pumpspeicherkraftwerken bietet FlyGrid mit seinem Schwungradspeicher ein langlebiges System, das eine hohe Leistung bietet. Damit ist FlyGrid eine sinnvolle Ergänzung, die in kleinerem und größerem Maßstab den Umstieg auf erneuerbare Energien unterstützt.“

Erste Tests haben bereits an der Montanuniversität Leoben in Österreich stattgefunden. Nun wurde der Prototyp an Energie Steiermark übergeben und in Betrieb genommen, um ihn unter realen Bedingungen weiter zu testen und zu verbessern. Die TU Graz betont, dass die komplette Entwicklung und Fertigung des FlyGrids in Österreich stattgefunden hat.

Zusätzlich zur Energiespeicherung und -abgabe wurde im Rahmen des Projekts rund um den Speicher ein holistisches Konzept entwickelt, das auch Aspekte der Energieversorgung, der Netzbelastung und der Ladeinfrastruktur betrachten soll. Das spiegelt sich in den vorgesehenen Einsatzbereichen von FlyGrid wider. So sollen unter anderem lokale volatile Quellen wie PV-Anlagen integriert werden. Auch als mobile Schnellladebox, z.B. für elektrifizierte Baumaschinen, ließe sich FlyGrid nutzen, heißt es. Im Bereich Ladetechnik hat Projektpartner easelink sein vollautomatisiertes Ladesystem Matrix Charging beigesteuert.

Dieses Projekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms „Leuchttürme der Elektromobilität“ durchgeführt.
tugraz.at