Den Wind besser im Griff
Konventionelle Energieträger wie Kohle und Kernkraft haben ernsthafte Nachteile, und so ist der Mensch ständig auf der Suche nach alternativen und weniger schädlichen Energiequellen. Wind ist eine erneuerbare Energiequelle, die als Lösung in Frage kommt. Allerdings sind hierfür noch einige Hindernisse zu überwinden. Wind ist eine unstete und somit variable Energiequelle. Die aus Wind produzierte Energie schwankt mit der Windstärke und sinkt bei Windstille auf Null. Die heutigen Verbundnetze benötigen dagegen konstant verfügbare Elektrizität. Daher müssen die Ingenieure Techniken entwickeln, um die bei Wind produzierte Energie speichern und bei Windstille ins Netz einspeisen zu können. Das Schwungrad-Energiespeichersystem (Flywheel Energy Storage System, FESS) ist eine solche Technik. Dabei wird die Windenergie als kinetische Energie gespeichert, indem ein Schwungrad aus Stahl, das über Zahnräder mit dem Windrad gekoppelt ist, in Rotation versetzt wird. Britische Wissenschaftler haben in einem Forschungsprojekt zwei neue FESS-Konfigurationen entwickelt und getestet, und zwar einen mechanischen CVT-Antrieb (Continuously Variable Transmission, stufenloses Getriebe) und einen mit einer Leistungselektronik ausgerüsteten Antrieb. Beide Antriebe wurden von zwei Industriepartnern gebaut, während die britischen Forscher die zugehörigen Sensoren und Steuerungen entwickelten. Beide Systeme wurden auf einem Testgelände in Großbritannien installiert und erprobt. Beide arbeiteten mit Erfolg, eignen sich aber für jeweils unterschiedliche Anwendungen: Der Leistungselektronik-Antrieb eignet sich für Systeme, die mit dem Verbundnetz gekoppelt sind und zwischen 10kW und 2MW elektrischer Leistung produzieren. Die mechanische Version mit CVT ist dagegen für kleinere Anlagen mit Leistungen bis etwa 300kW geeignet, also beispielsweise für autonome Energieerzeugungsanlagen (mit Dieselaggregaten). Die Ergebnisse können zur Ergänzung kleinerer Versorgungsnetze oder zum Bau von kleinen unterbrechungsfreien Stromversorgungen genutzt werden. Diese Arbeiten helfen mit, den Weg zur Nutzung des Windes als praxistaugliche Energiequelle zu ebnen.
