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Der Schwungrad-Speicher des israelischen Start-ups Chakratec kann dort eingesetzt werden, wo die Ladeleistung des Stromnetzes nicht ausreicht.

Foto: zVg

Andreas Engel

Der Porsche Taycan ist in allen Belangen faszinierend: Nicht nur ist der erste Elektro-Sportwagen der Zuffenhausener schnell (0–100 km/h in 2,8 s) und stark (bis zu 761 PS), sondern er lädt auch für heutige Verhältnisse extrem zügig die Akkus auf. Mit bis zu 270 Kilowatt (kW) kann der Taycan an einer Schnellladesäule «betankt» werden und füllt so seine Akkus innert kurzer Zeit mit Strom für mehrere Hundert Kilometer.

Künftig sollen auch andere E-Autos ähnlich schnell laden können – auch wenn keine Schnellladesäule in der Nähe ist. Das israelische Start-up Chakratec von Mitgründer Nir Zohan hat einen rein mechanischen Zwischenspeicher für Strom entwickelt: den Kinetic Power Booster, kurz KPB.

Kurzfristig viel Energie

«Stellen Sie sich den Spülkasten ihres WCs vor», erklärt Zohan, «so ähnlich funktioniert unser KPB.» Auch unser heimischer Wasseranschluss hat niemals genug Druck, um die Toilette sauber durchzuspülen. Deshalb gibts den Spülkasten, der mit wenig Druck langsam vollläuft, um dann bei Bedarf kurzfristig einen kräftigen Wasserschwall abzugeben.

Was der Spülkasten beim WC, sind bei Zohans «Power Booster»-Schwungräder. Sie drehen sich elektrisch angetrieben im Vakuum und bauen kinetische Energie auf – mit bis zu 18'000 U/min. In aktuellen Anlagen, die die Grösse eines Schiffscontainers haben und rund zehn Tonnen wiegen, sind zehn solcher Schwungrad-Speicher untergebracht, die jeweils 3 Kilowattstunden (kWh) Strom speichern können.

E-Motor ist auch Generator

Zusammen können die Schwungräder, die sich wegen ihrer reibungsarmen Lagerung ohne Stromzufuhr vier Tage weiterdrehen, also 30 kWh elektrische Energie speichern. Dockt ein Elektroauto an der Station an, wird der für den Schwung sorgende Elektromotor als Generator geschaltet und die Energie ans Auto abgegeben.

Kurzfristig kann der KPB bis zu 100 kW Leistung liefern. Addiert mit einem 50-kW-Stromnetz wie bei der Versuchsanlage in Tel Aviv kann der Akku eines E-Autos mit 150 kW geladen werden. Ist die kinetische Energie der Räder aufgebraucht, lädt der Stromer mit der normalen Leistung des Stromnetzes weiter. Mitte 2020 will Chakratec eine vergrösserte Anlage anbieten, die mit dann 25 Kreiselspeichern 75 kWh Strom bereitstellen kann, die mit bis zu 180 kW abgegeben werden können.

Nur 1 Rappen pro Ladung

Vorteil der Technik: Während andere mobile Speicherlösungen wie grosse Lithium-Ionen-Akkus nach 2000 Ladezyklen ausgetauscht werden müssen und in der Herstellung nicht gerade umweltfreundlich sind, sollen die Schwungradspeicher 200'000 Ladungen und Entladungen aushalten. Die Kosten pro Ladevorgang sinken so laut Chakratec von 15 auf lediglich 1 Rappen!

Einen Haken hat das KPB-System: Nicht nur brauchen die Stationen verhältnismässig viel Platz, sondern sie kosten auch viel: 2000 bis 3000 Franken – pro Kilowattstunde! Normale Akkus schlagen mit nur 300 Franken pro kWh zu Buche. Interessenten sind trotzdem schon gefunden: Eine Versuchsanlage wurde am Wiener Flughafen bereits in Betrieb genommen. Und Autobauer Skoda stellt bald einen der Stromspeicher in Prag auf – zum Start des ersten E-Autos Citigo-e.

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