Klimafreundlicher Stromspeicher 4.0

(WK-intern) – Smarte Hightech „Made in Germany“ – Das aufstrebende Münchener Clean-Tech-Startup Gerotor forscht in einem weltweit einzigartigen Projekt an Künstlicher Intelligenz für elektrische Hochleistungsspeicher.

Zusammen mit den wissenschaftlichen Partnern, dem Institut für Energieeffizienz in der Produktion EEP der Universität Stuttgart und dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA werden Algorithmen für eine selbsteinstellende Steuerung entwickelt.

Die Aufmerksamkeit aus der Industrie ist sehr hoch. Es wurden unterschiedliche Realanwendungen in das Projekt eingebunden, um die Technologie auf den Marktbedarf und die gängigen Industriestandards auszurichten. Neben der thyssenkrupp Elevator AG und EWS Weigele GmbH & Co. KG engagiert sich auch der Maschinenbaukonzern Starrag Technology GmbH als assoziierter Industriepartner in dem Forschungsprojekt „StEff-Control“, kurz für Self-Tuning Efficiency Control for intelligent Flywheel Energy Storage Systems.

Wichtigstes Ziel ist es, durch die Entwicklung einer intelligenten Regelungssoftware den Applikationsaufwand deutlich zu reduzieren und einen großen Schritt in Richtung Plug-and-Play-Fähigkeit von industriell eingesetzten Energiespeichern zu machen. Dies ist entscheidend für die Durchdringung der Technologie und somit für die positive Wirkung für den Klimaschutz. Mit dem Stromspeicher von Gerotor können Industrie- und Produktionsunternehmen die Energieeffizienz von Maschinen und Anlagen signifikant erhöhen. Spitzenlastmanagement und Rekuperation unterstützen die Kunden dabei, den Energieverbrauch und den CO2-Abdruck ihres Betriebs zu senken und überflüssige Stromerzeugung zu vermeiden.

Das Projekt ist durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und über den Projektträger DLR maßgeblich gefördert.

Mit dem Kick-off-Meeting im thyssenkrupp-Testturm in Rottweil im Oktober wurde der Grundstein für die Zusammenarbeit in den nächsten beiden Jahren gelegt. Bereits vom ersten Tag an stiegen die Partner tief in die Arbeitsinhalte ein, um das Projekt rasch voranzutreiben.

Die intelligente, auf maschinellem Lernen basierende Regelungssoftware soll den zeitlichen Applikationsaufwand um über 95 % reduzieren und eine automatische Anpassung an wechselnde Anlagen- und Betriebsszenarien ermöglichen.

Weitere Ziele des Forschungsprojekts umfassen die Weiterentwicklung der Speichereinheit, um den Energiegehalt zu erhöhen, und das Erstellen digitaler Verschleißmodelle, um die technische Verfügbarkeit zu erhöhen und den Wartungsaufwand durch vorausschauende Wartung zu reduzieren. Darüber hinaus ist auch die Integration von universellen Datenschnittstellen für die einfachere Einbindung des Systems ein weiteres Ziel.

Hauptbestandteil des Gerotor HPS-Systems ist eine Hochgeschwindigkeits-Schwungmasse, die als elektromechanischer Stromspeicher im DC-Zwischenkreis von leistungsstarken dynamischen Maschinen und Anlagen integriert wird. Beim Abbremsen von diesen Systemen speichert das Schwungrad die Bremsenergie und stellt sie beim darauffolgenden Anlauf der Maschine wieder zur Verfügung. Verbrauchsreduktionen durch die Rekuperation der Bremsenergie, die gleichbedeutend ist mit der Verringerung des CO2-Footprints, belaufen sich auf durchschnittlich ca. 25 %. Je nach Anlage sind sogar Spitzenwerte von über 50 % möglich. Daneben profitieren die Nutzer von Kosteneinsparungen durch Spitzenlastmanagement, d.h. durch Reduktion der Anschlussleistung, Verbesserung der Stromqualität und kurzzeitige Spannungsstabilisierung bei Ausfällen des Stromnetzes, was immer wichtiger wird.

Intelligent und grün – ohne umweltbelastende Inhaltsstoffe

Von elektrochemischen Speicherlösungen unterscheidet sich der Gerotor HPS durch seine Langlebigkeit und Recyclingfähigkeit sowie durch das Vermeiden von für elektrochemische Speicher typischen umweltbelastenden Inhaltsstoffen. Der Schwungmassenspeicher ist verschleiß- und wartungsarm und erreicht im Sinn einer ökologisch und ökonomisch nachhaltigen Investition selbst in rauen Umgebungen eine Lebenszeit von 20 Jahren und mehreren Millionen Lade- und Entladezyklen.

Gerotor GmbH
Der Idee für Gerotor liegt die in der Formel 1 verwendete KERS-Technologie zugrunde. Die im Jahr 2015 gegründete Gerotor GmbH griff die Technologie zur Rückgewinnung kinetischer Energie auf und optimierte sie in Entwicklungspartnerschaft mit Fraunhofer-Instituten für die Rekuperation von Bremsenergie in industriellen Anwendungen. Gerotor ist mit dem vielfach prämierten Schwungmassenspeicher Gerotor HPS® in diversen führenden deutschen Forschungsverbunden wie dem DC Industrie 2 eingebunden. Der Speicher eignet sich für das Spitzenlastmanagement sowie für die Reduktion von Stromverbrauch und CO2-Abdruck beim Betrieb von Anlagen der verarbeitenden Industrie und von Kran- und Aufzugsystemen. Zu den Kunden von Gerotor zählen mittelständische Produktionsunternehmen sowie Weltmarktführer im Maschinen- und Anlagenbau. www.gerotor.tech

PM: Gerotor GmbH

PB: Gerotor-Projektpartner