Trägheitsspeicherung

Trägheitsspeicherung, auch Trägheitsenergiespeicherung genannt, bezeichnet die Speicherung elektrischer Energie in der kinetischen Energie eines rotierenden Massenlements, typischerweise eines Schwungrades (Flywheel). Die gespeicherte Energie wird durch beschleunigen des Rotors aufgenommen und durch Abbremsen wieder abgegeben. Die Größe der gespeicherten Energie folgt der Gleichung E = 1/2 I ω^2, wobei I das Trägheitsmoment des Rotors und ω seine Winkelgeschwindigkeit ist.

Moderne Trägheitsspeicher-Systeme bestehen aus einem Schwungrad, Antriebs- und Leistungsmaschinen, einem Gehäuse sowie Leistungs-elektronik, um den Energiefluss in das Netz oder in Verbraucher zu übertragen. Zur Reduktion mechanischer Verluste arbeiten viele Systeme in Vakuumkammern und setzen magnetische oder seltene Gleitlager ein, um Reibung und Verschleiß zu minimieren. Die Geschwindigkeit des Rotors und das verwendete Material bestimmen Kapazität und Leistungsfähigkeit.

Typische Eigenschaften umfassen eine schnelle Reaktionszeit und hohe Leistungspotenziale, gekoppelt mit einer relativ niedrigen Energiedichte im Vergleich zu chemischen Speicherformen. Leistungsdichte und Lebensdauer sind hohe Vorteile, während die Energiespeicherkapazität begrenzt ist und Sicherheitsaspekte aufgrund rotiertender Massen, Gehäusebelastungen und eventueller Rotorbrüche eine Rolle spielen.

Anwendungsbereiche liegen in der Netzstabilisierung und Frequenzregelung, Lastspitzenabdeckung, unterbrechungsfreien Stromversorgungen (UPS) sowie in bestimmten Industrie- oder Transportanwendungen. Trägheitsspeicherung ergänzt andere Speichertechnologien, indem sie schnelle Energieabgabe bei hohen Leistungsanforderungen ermöglicht und dabei eine lange Zykluslebensdauer bietet.