Die Schwungrad-Energiespeicherung ist ein Verfahren zum Speichern von Energie unter Verwendung eines sich schnell drehenden Schwungrads. Das Schwungrad, das sich im Allgemeinen im Vakuum dreht, speichert Energie als Rotationsenergie. Mittels eines Elektromotors/Generators kann dem System Energie entnommen oder dem System zugeführt werden. Schwungräder drehen sich mit einer sehr hohen Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM) und können eine beträchtliche Menge an Energie speichern. Die Langlebigkeit von Schwungrad-Energiespeichersystemen und ihre Fähigkeit, große Energiemengen schnell zu absorbieren oder zu entladen, machen sie zu ausgezeichneten Kandidaten, um herkömmliche Batterien für den Einsatz in Elektrofahrzeugen zu ersetzen oder zu ergänzen.
Ältere Schwungrad-Energiespeichersysteme stützten sich auf rein mechanische Lager, um ein schnell rotierendes Schwungrad zu tragen. Moderne Versionen verwenden stattdessen Magnetlager. Dadurch sind sie langlebiger, da die beweglichen Teile im Inneren des Systems keiner ständigen Reibung unterliegen. Einige moderne Schwungradsysteme verwenden sogar supraleitende Magnete, obwohl die Kosten- und Temperaturanforderungen für diese Systeme ihre Brauchbarkeit einschränken.
Die reduzierte Reibung von Magnetlagern erhöht auch den Nutzen von Schwungrädern bei der Energiespeicherung. Dies liegt daran, dass beim Drehen des Schwungrads weniger kinetische Energie durch Reibung verloren geht. Die erhöhte Speichereffizienz ist besonders wichtig, wenn ein Schwungrad zur Energiespeicherung für längere Zeit verwendet wird, da mechanische Schwungradsysteme einen Großteil ihrer mechanischen Energie in der ersten Stunde nach dem Laden abbauen.
Schwungräder werden in vielen Anwendungen eingesetzt, bei denen schnelles Laden und Entladen wichtig ist. Diese Art der Energiespeicherung wird erfolgreich zum Antrieb von Kraftfahrzeugen eingesetzt und funktioniert besonders gut als eine Form des regenerativen Bremsens. Die Tatsache, dass Schwungräder beim Durchdrehen als große Kreisel wirken, erfordert eine spezielle Technik, um das Fahrverhalten von Fahrzeugen nicht zu beeinträchtigen und kann zur Stabilisierung von Fahrzeugen dienen.
Schwungradbatterien wurden als Mittel zum Antrieb von Waffensystemen der nächsten Generation vorgeschlagen. Sie haben die Fähigkeit, mehr Energie als herkömmliche Batterien zu speichern und diese Energie schneller zu entladen. Dies führte dazu, dass die US-Armee die Verwendung von Schwungrädern in Betracht zog, um Waffen mit von Schwungrädern angetriebenen Elektromagneten anzutreiben.
Das größte Problem bei der Schwungrad-Energiespeicherung ist die Gefahr von Schäden und Verletzungen, wenn ein aufgeladenes Schwungrad kaputt geht. Diese Systeme speichern Energie als kinetische Rotationsenergie, sodass schwere Schäden am Schwungradgehäuse zum Zerspringen des Schwungrads führen können. Aufgeladene Schwungräder drehen sich normalerweise mit 40,000-60,000 U/min, sodass gefährliche Schrapnelle freigesetzt werden können. Moderne Schwungradsysteme verwenden fortschrittliche Schwungradgehäuse, um die Gefahr durch diese Art von Ereignissen zu begrenzen.