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Anwendungsfelder

Rekuperation

Die Wirtschaftlichkeit schienenbasierter Infrastruktur wurde gerade in Anbetracht des gesteigerten Gebrauchs von LKW bei gleichzeitiger Überbelastung der Straßenwege mehrfach aufgezeigt. Mit unserer Technik möchten wir den Personen- und Güterzugverkehr noch attraktiver machen, indem unsere Hochleistungsschwungmassenspeicher zu Rekuperationszwecken im Schienenverkehr integriert wird.

Das Prinzip ist denkbar einfach: die Bremsenergie, die beim Halten der Züge entsteht, wird durch unser Flywheel aufgenommen und für die Unterstützung der Anfahrtsleistung oder für die weitere Nutzung im Stromnetz wieder abgegeben. Das Bedeutet: Bremsenergie, die bei jetziger Nutzung in den Boden abgeleitet wird, kann nutzvoll kurzfristig gespeichert werden, um z.B. eine Energieersparnis bei der Anfahrt eines Zuges zu erzielen.

Insbesondere in bergigen Regionen oder an Strecken mit langen Steigungen, wirkt sich das „Recycling“ der Bremsenergie stark auf die Streckenbilanz aus, da bei Steigungen ein höherer Energieaufwand beim Anfahren besteht, als im flachen Gelände.

Gerade im Güterverkehr kann eine positivere Streckenbilanz große Vorteile im Wettbewerb erbringen, da gleichzeitig ein kostensparender und umweltfreundlicherer Transport ermöglicht wird. Unsere Unit ist in der Lage mit einem Wirkungsgrad von 0,95 Energie zu speichern und mit einer verbesserten Stromqualität diese Energie wieder abzugeben. Geht man von einem gesamten Wirkungsgrad von 0,9 und pro Zug von ca. 30 kWh rekuperierter Energie aus sowie einer Bahnstrecke auf der in 24 h mindestens 160 Züge fahren, kann man 0,058 x 0,9 x 30 x 160 = 250,56 EUR/tag x 365 = 91 454 EUR / Jahr einsparen.

Stromqualität

Stromqualität ist bereits jetzt und wird in naher Zukunft ein immer größerer kritischer Faktor sein, gerade da der Ausbau erneuerbarer Energien stark forciert wird.

Die Vorteile erneuerbarer Energien liegen auf der Hand: Im Vergleich zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen besteht eine extrem niedrigere Umweltbelastung. Zum einen durch die Natur der Stromerzeugung selbst, als auch durch die Förderung fossiler Brennstoffe an sich.

Ein Nachteil erneuerbarer Energien besteht jedoch darin, dass sie als Stromlieferanten relativ inkonstant und unvorhersehbar sind. Zurzeit ist deshalb eine komplette Umstellung auf erneuerbare Energien Zukunftsmusik, weswegen immer noch fossile Brennstoffe als konstante und zuverlässigere Energieträger genutzt werden müssen.

Das Hauptproblem bei der Nutzung erneuerbarer Energien liegt somit in der permanenten Bereitstellung von Elektrizität mit gleichbleibender Stromqualität. Witterungsabhängige und schwankende Faktoren wirken sich negativ auf die Stromerzeugung nieder, wodurch z.B. in  Zeiten mit hohem Energiebedarf wenig Strom bereitgestellt werden kann, was zu einer Unterversorgung führt oder, in Zeiten mit niedrigem Energiebedarf das Stromnetz durch eine Überproduktion belastet wird.

Unsere Technologie setzt an diesem Punkt an, indem durch den Einsatz unserer Hochleistungsschwungmassenspeicher Verbindungsstellen zwischen Stromnetz und Erzeugern erneuerbarer Energien geschaffen werden, die durch Speicherung und Abgabe von Elektrizität Schwankungen gezielt kompensieren können. Bei einer Überproduktion kann die Elektrizität zum Beispiel auf Batteriespeicherlösungen umgeleitet werden oder durch den Einsatz von Smart-Controllern eine direkt auf Knoten in akuten Bedarfssituationen umgeleitet werden. Somit liefern wird die entscheidende Technik für das Zeitalter der „Smart Renewable Energy“

Strommanagement

Die Begriffe „smartgrid“, „virtuelles Kraftwerk“ und bestehende Konzepte großer Stromanbieter zur individualisierten Stromverwaltung nehmen schon jetzt eine zukünftige Entwicklung vorweg, die mit dem Einfluss digitaler Technologien zukünftig in einen überaus flexiblen und dezentralen Energiemarkt münden werden, auf dem Energieerzeugung und Verkauf nicht mehr nur gewerblichen und professionellen Betrieben zugesprochen wird, sondern ebenfalls Privaterzeuger (z.B. Besitzer von Photovoltaik- Anlagen) in eigener Verantwortung als Anbieter für Strom auftreten können.

Unsere Technologie füllt dabei eine entscheidende Hardware-Lücke im Aufbau moderner, zukunftsorientierter Stromnetze. Denn was derzeitigen Konzepten mit ausgearbeiteten Szenarien auf Verbraucher- und Erzeugerseite momentan fehlt, ist eine deutliche Erweiterung des Mittelstücks, dem Stromnetz, zu einem transparenten, vernetzten Zu-, bzw. Verteilungssystem. Ein dezentrales Strom-Verteilungssystem ist auf flexible Knotenpunkte angewiesen. Wir stellen die notwendige Hardware für diese Knotenpunkte zur Verfügung.

Unterbrechungsfreie Stromversorgung

Auch im klassischen Einsatzgebiet für Schwungmassenspeicher können wir leistungsstarke Produkte anbieten, die in Notfallsituationen eine Stromversorgung gewährleisten können. Wir können mit unseren Hochleistungsschwungmassenspeichern in extrem kurzer Zeit Energie bereitstellen, um die unsichere Zeit zwischen der Aktivierung anderen Notstromaggregate (wie z.B. Dieselnotstromgeneratoren) effektiv zu überbrücken. Speziell für wichtige Versorgen, wie Krankenhäuser, Verwaltungssysteme oder Notrufzentralen ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung unumgänglich.

E-Mobility

Ein sich gerade stark entwickelnder Markt (besonders am Beispiel Tesla zu sehen) ist ebenfalls der Sektor der E-Mobility, der sowohl Lösungen für den Privatverkehr in Form von E-Autos, als auch für den ÖPNV z.B. in Form von E-Busses, bereitstellt. Ein Problem, das einen gesamten Durchbruch auf dem Gebiet zurzeit noch beeinträchtigt, ist die komplizierte Bereitstellung von Ladestationen zur E-Mobilität. Gründe liegen dabei vor allem in der unterschiedlichen Qualität der angeschlossenen Stromnetze. Mithilfe unserer Hochleistungsschwungmassenspeicher kann eine gleichbleibende Qualität für Ladestationen gewährleistet werden, was die Durchsetzung der umweltfreundlichen E-Mobilitätslösung deutlich unterstützen kann.