Einführung Ultrakondensatoren

Ultrakondensatoren oder auch Superkondensatoren sind Energiespeicher, welche in der Lage sind Energie sehr schnell und mit hohem Wirkungsgrad zu speichern und abzugeben. Sie basieren auf einer elektrostatischen Energiespeicherung, welche im Gegensatz zur elektrochemischen Energiespeicherung bei Batterien ganz ohne chemische Prozesse abläuft. Sie weisen eine hohe Energie- und Leistungsdichte auf, sind sehr sicher und zuverlässig in einem breiten Temperaturband zu betreiben, weisen eine lange Lebensdauer auf und können ohne merkliche Leistungseinbussen viele 100 Tausendmale geladen und entladen werden.
Aufgrund ihrer vielen Vorteile werden Ultrakondensatoren heute bereits in einer Vielzahl von verschiedenen Anwendungen weltweit eingesetzt. Ultrakondensatoren ersetzen oder ergänzen dabei eine primäre Energiequelle wie eine Batterie, einen Verbrennungsmotor oder eine Brennstoffzelle, die nicht dafür ausgelegt ist wiederholt hohe Leistungen abzugeben oder transiente Vorgänge zu bewältigen. Aufgrund der anhaltenden Entwicklung elektrischer Systeme und Lösungen in allen Branchen sieht die Zukunft für etablierte leistungsfähige Energiespeichertechnologien wie Ultrakondensatoren sehr gut aus.

Wo kommen Ultrakondensatoren zum Einsatz?

Primäre Energiequellen wie Verbrennungsmotoren, Batterien und Brennstoffzellen sind am effizientesten, wenn sie als kontinuierliche Energiequelle betrieben werden. Allerdings sind Grenzen gesetzt, wenn es in Anwendungen darum geht, kurzzeitig hohe Leistungen auf- oder abzugeben, z.B. weil sie nur langsam entladen und wieder aufgeladen werden können.

Ultrakondensatoren dagegen sind prädestiniert, um Leistungsspitzen ab- und aufzunehmen. Sie sind in der Lage effizient und schnell Energie zu speichern und tragen so dazu bei, dass keine Energie verloren geht. Sie sind somit eine ideale Ergänzung zu einer primären Energiequelle, können aber auch bei Anwendungen die hohe Leistung benötigen als einzige Energiequelle eingesetzt werden.

Ultrakondensatoren können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden:

  • Bordnetzstabilisierung, regeneratives Bremsen, Start-Stopp sowie X-by-wire Funktionen und weitere elektrische Systeme im Fahrzeug, die kurzzeitig hohe Leistungen benötigen
  • Regeneratives Bremsen bei Hybridfahrzeugen
  • Mobile und stationäre Bremsenergiespeicherung, und Antriebsunterstützung von Schienenfahrzeugen und Strassenbahnen
  • Backup Power von Pitchsystemen in Windkraftanlagen
  • Zuverlässiges und effizientes Starten von Verbrennungsmotoren bei allen Fahrzeugen
  • Energiespeicherung und Spitzenlastabdeckung bei Baumaschinen und Kränen
  • Backup Power für Kurzzeit-USV Anlagen sowie für das Starten von USV Dieselgeneratoren
  • Energiespeicherung zur Spannungs- und Frequenzstabilisierung im Netz
  • Energiespeicherung zur Glättung der Ausgangsleistung von erneuerbaren Energieanlagen
  • Stützung der variablen, intermittierenden Leistung aus einer erneuerbaren Energieerzeugungsanlage
  • Spitzenlastabdeckung von Türöffnungssystemen, Klappensteuerungen, Ventilen, usw.