Erinnern Sie sich noch an die alten Spielzeugautos mit den verhältnismäßig schweren Metallscheiben im Inneren? Das Prinzip: einmal kurz viel Energie rein und schon rollte der Wagen eine ganze Weile durch Kinderzimmer. Herrlich war das.
Dieses Prinzip wurde bereits in den 1950er Jahren in der Schweiz und in Österreich angewendet. Ein tonnenschweres Schwungrad, gespeist durch Bremskraft und eine externe Stromquelle, die an den Haltestellen angezapft wurde, bewegte die Busse mehrere Kilometer weit. Auch in München und Bremen wurden Schwungradbusse betrieben, heute findet man sie aber nur noch in Museen.
Nur die Sachsen setzen in den Straßenbahnen in Zwickau auf diese alte, neue Technologie. Hierbei wird die Bremsenergie über die Bügel zurück ins Netz gespeist und in Schwungradspeichern zwischengespeichert. Ein wesentlicher Unterschied zu damals ist aber, dass die Schwungräder nicht mehr aus tonnenschwerem Stahl bestehen, sondern aus 165 Kilogramm schweren Kohlefaserringen. Dabei sind sie nicht nur leichter, sondern auch effizienter, denn die Kohlefaserschwungräder können viel schneller drehen. Hierbei gilt: doppeltes Gewicht gleich doppelte Energiespeicherkapazität, aber doppelte Geschwindigkeit gleich vierfache Energiespeicherkapazität.
Schnelles und widerstandsfreies oder sehr widerstandsarmes Drehen sind also bei den Schwungradspeichern essentiell wichtig. Die Adelwitz Technologiezentrum GmbH aus dem sächsischen Torgau stellt ein Magnetlager her, um sehr reibungsarme Schwungradspeicher bauen zu können.
Schwungradspeicher können im großen Stil auch als Zwischenspeicher für unser Stromnetz genommen werden. Sie können sehr schnell überschüssige Energie aufnehmen und auch sehr schnell wieder abgeben – je nach Bedarf.
Aber auch im kleinen Stil findet die schnell rein schnell raus Technologie ihre Anwendungsgebiete. Porsche setzt die Schwungradspeicher bereits seit 2013 im Rennbereich ein und erzeugt durch die gespeicherte Bremskraft bis zu 200 PS zusätzlich, die dann optimal bei der Beschleunigung genutzt werden. Das Schwungrad dreht sich dabei mit rund 40.000 Umdrehungen pro Minute und gibt die Kraft an Elektromotoren ab. Tests haben gezeigt, dass die Pferdestärken in der Beschleunigung effizienter eingesetzt sind, als bei der Erhöhung der Höchstgeschwindigkeit.
Theoretisch kann die Schwungradtechnik auch in der Elektromobilität eingesetzt werden. Gerade beim ständigen Stop and Go in der Stadt würden die Akkus und Batterien stark geschont und so Lebensdauer und Zyklenfestigkeit erhöht, erklärt Maximilian Eck. Das ist so, weil die starkstromige Ladung beim Bremsen und Entladung beim Beschleunigen wegfallen würden.
Es gibt weitere Vorteile für diese Art des Zwischenspeichers in der Mobilität. Schwungradspeicher haben eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer und die Materialen sind fast zu 100 Prozent recyclebar.
Text: Thomas Wolf
Bilder: Energiespeicherwerk Zwickau
