07.12.2022

Das Schwungrad als der bessere Energiespeicher

KNF Vakuumpumpen für reibungslose kinetische Energie

Die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist gefragt, wenn es auf keinen Fall zu Schwankungen oder gar Unterbrechungen in der Stromversorgung kommen darf. Das Unternehmen Piller aus Osterode im Harz gehört zu den weltweit führenden Anbietern von unterbrechungsfreien Stromversorgungs- und Spannungsstabilisierungssystemen sowie Frequenzumformern. USV-Anlagen von Piller nutzen unter anderem kinetische Energiespeicher mit Schwungrädern zur Kurzzeitüberbrückung, um eine stabile Stromversorgung sicherzustellen. Ein ökologisches sowie effizientes Konzept – unterstützt mit einer KNF Vakuumpumpe.

Die Produkte aus Osterode sichern wichtige Funktionen bei Fernsehsendern, Telefonanbietern, in Internet-Rechenzentren, bei Banken, Versicherungen, Flughäfen und in vielen industriellen Prozessen, z.B. in Chip-Fabriken oder in der Automobilindustrie.

Starts und Landungen ohne sichere Stromversorgung sind für einen Flughafen nicht möglich.
Starts und Landungen ohne sichere Stromversorgung sind für einen Flughafen nicht möglich.

Energie aus Bewegung

Das Prinzip des kinetischen Energiespeichers – Kraft aus Bewegung – ist nicht neu. Töpferscheibe, Dampfmaschine, Straßenbahnen: Das Schwungrad ist immer beteiligt. Selbst im Autorennsport findet man es für den Extrakick bei der Beschleunigung. KERS – Kinetik Energy Recovery System – ist hier das Stichwort.

Die Kraft aus der Bewegung des Schwungrades nutzt Piller für seine kinetischen Energiespeicher POWERBRIDGE™. Der größte kinetische Energiespeicher kann eine Leistung von mehr als 3 MW liefern und eine Last von 1 MW für mehr als 60 Sekunden überbrücken. Die gelieferte Energie ist abhängig von der Masse des Rades und seiner Geschwindigkeit, der Anzahl der Umdrehungen pro Minute.

Kinetischer Energiespeicher POWERBRIDGE PB6+ in einem Piller CPM 300 USV-System. Bildnachweis: © Piller Power Group GmbH
Kinetischer Energiespeicher POWERBRIDGE PB6+ in einem Piller CPM 300 USV-System. Bildnachweis: © Piller Power Group GmbH

Das Schwungrad des kinetischen Energiespeichers ist ständig in Bewegung und speichert kinetische Energie – Energie, die aus Bewegung entsteht, indem das Schwungrad kontinuierlich einen kompakten Rotor in einer reibungsarmen Umgebung betreibt. Wenn kurzfristig Energie benötigt wird, weil es zu Schwankungen oder gar Ausfällen in der Stromversorgung kommt, dreht sich der Rotor aufgrund der Massenträgheit des Schwungrads weiter und die gespeicherte kinetische Energie wird in Elektrizität umgewandelt.

Reibungslose Effizienz für das Schwungrad mit KNF Vakuumpumpe

Die vertikale Schwungmasse läuft in einer Vakuumumgebung, um so die Energieverluste durch Reibung zu minimieren.

An dieser Stelle kommt auch die speziell für Piller angepasste KNF Vakuumpumpe ins Spiel. Denn die hohe Rotationsenergie der Schwungräder soll nicht durch Luftwiderstand gebremst werden. Dazu wird an der Rotationskammer ein Vakuum angelegt. Die zweiköpfige KNF Membranpumpe erzeugt ein konstantes Vakuum. Sie evakuiert bis zu einem Sollwert, und springt bei einem definierten Grenzwert wieder an. Dabei ist ein Anlauf gegen den erhöhten Widerstand durch das bestehende Vakuum in der Kammer erforderlich.

Die KNF Vakuumpumpe der Serie N 813 ist für die spezifischen Anforderungen Pillers angepasst worden, damit die kinetische Energie ohne Reibungsverluste zur Verfügung steht.
Die KNF Vakuumpumpe der Serie N 813 ist für die spezifischen Anforderungen Pillers angepasst worden, damit die kinetische Energie ohne Reibungsverluste zur Verfügung steht.

Gegenüber konventionellen Batterien als Energiespeicher in einem USV-System überzeugt ein kinetischer Energiespeicher durch seine Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit. Die mittlere Betriebsdauer ist viermal länger als die von Batterien. Die Herstellung ist sauberer, ressourcenschonender, die Materialien sind recycelbar, wodurch auch Entsorgungsprobleme entfallen. Die Stellfläche einer Piller Anlage mit integriertem Energiespeicher kann zu einer Einsparung von bis zu 75 % des üblicherweise benötigten Platzbedarfes führen. Zusätzlicher Raumbedarf für eine Klimatisierung der Batterie sowie für Schaltschränke und Verkabelung entfällt ebenfalls.

Eine zuverlässige Patientenversorgung erfordert eine stabile Stromversorgung.
Eine zuverlässige Patientenversorgung erfordert eine stabile Stromversorgung.

Sicher, ökonomisch, ökologisch

Die Piller Technologie mit den KNF Vakuumpumpen ist weltweit installiert. Auch Microsoft verlässt sich in Indien auf den Schutz durch Piller CPM Anlagen mit kinetischem Energiespeicher PB6+. Die Installation ist ein weiterer Schritt auf dem Weg von Microsofts Nachhaltigkeitsverpflichtung, bis 2030 klimaneutral sein zu werden.

Pillers USV-Systeme sichern weltweit Rechenzentren vor Spannungsschwankungen und Stromausfällen.
Pillers USV-Systeme sichern weltweit Rechenzentren vor Spannungsschwankungen und Stromausfällen.

Die USV-Systeme von Piller mit ihrem kinetischen Energiespeicher sind bekannt für ihren geringen Platzbedarf, minimalen Serviceaufwand und höchste Effizienz und Zuverlässigkeit.

Das passt zu dem Anspruch, den KNF an seine Pumpen stellt: zuverlässige Technik für wichtige Aufgaben.

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