Marktbericht für Schwungrad-Energiespeicher: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Felgentyp (Vollstahl, Kohlenstoffverbundwerkstoff), Anwendung (Stromverteilung, Hybrid- und Elektrofahrzeuge, USV, Mikronetze, Dezentrale Energieerzeugung, Sonstige), Endnutzer (Gesundheitswesen, Transportwesen, Energieversorgung und Erneuerbare Energien, Telekommunikation, Rechenzentren, Industrie und Fertigung, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für Schwungrad-Energiespeicher

Die Nutzung sauberer Energien soll die Nachfrage nach Energiespeichersystemen ankurbeln.

Viele Länder setzen verstärkt auf erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie, um dem steigenden Energiebedarf zu begegnen. Der Sektor der erneuerbaren Energien verzeichnet hohe Investitionen und ein beschleunigtes Wachstum, stark unterstützt durch staatliche Initiativen und sinkende Rohstoffkosten. Allerdings tragen die sich rasch verändernden Klimabedingungen zu einer schwankenden Verfügbarkeit erneuerbarer Energien bei. Die derzeit verfügbaren Ressourcen weisen zahlreiche Nachteile auf, darunter hoher Wartungsaufwand, geringere Kapazitäten und eingeschränkte Betriebsbedingungen. Dies hat die Suche nach Instrumenten zur Aufrechterhaltung und Stabilisierung von Spannung und Frequenz im gesamten Stromnetz vorangetrieben.

SchwungräderEnergiespeichersystemeSchwungradspeicher werden aufgrund ihrer hohen Langlebigkeit und schnellen Wiederherstellung der lokalen Stromversorgung in Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien integriert. Angesichts des starken Wettbewerbs entwickeln viele namhafte Unternehmen innovative Lösungen, die vorwiegend für hohe Zykluszeiten ausgelegt sind und so die Überstundenkosten senken. Lange Entladezeiten, geringe Wartungskosten und hohe Zuverlässigkeit machen Schwungradspeicher zu einer attraktiven Option. Die untenstehende Infografik vergleicht die Gesamtbetriebskosten verschiedener Speichersysteme.

Schwungrad-Energiespeichersysteme sind kostengünstiger, da sie einfach zu installieren sind, keine Installationskosten verursachen und als permanente Energiespeicher dienen. Dank ihres hohen Wirkungsgrads können Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien einen Wirkungsgrad von bis zu 98 % und eine gleichbleibende Stromqualität erreichen. Im Vergleich zu herkömmlichen Batterien verbrauchen Schwungräder in der Herstellung nachweislich 90 % weniger CO₂ und machen die Entsorgung und das Recycling Tausender Batterien überflüssig. Diese Faktoren dürften die Nachfrage nach Schwungrädern in den nächsten fünf Jahren deutlich steigern.

Weltweit wachsender Wohnungs- und Gewerbebau wird die Nachfrage ankurbeln

Die Bevölkerungsentwicklung weltweit spielt eine entscheidende Rolle für die Entwicklung von Energiespeichermärkten. Länder mit hoher Bevölkerungsdichte in städtischen Gebieten benötigen voraussichtlich noch höhere Stromverteilungsnetze. Energiespeicher sind daher unerlässlich, um den Strombedarf in Spitzenzeiten zu decken, beispielsweise im Sommer für Klimaanlagen und im Winter für Heizungen. Aufgrund von Engpässen verteuert sich Strom in diesen Zeiten, da Kraftwerke ihre Produktion erhöhen, um den steigenden Energieverbrauch zu decken. Die Energiespeichertechnologie von Flywheels ermöglicht es Stromnetzen, sich an den Bedarf von privaten Haushalten, Gewerbebetrieben und Industrieanlagen anzupassen.

Das Bevölkerungswachstum in Städten von Entwicklungsländern wie Afrika und dem Nahen Osten führt zu einem erhöhten Bedarf an Investitionen in den Ausbau der Strominfrastruktur. Zudem gibt es in diesen Regionen einen großen Teil der Bevölkerung ohne Stromanschluss, was das Wachstum des Energiespeichersektors für isolierte Gemeinden potenziell beflügelt. Die hohe Bevölkerungswachstumsrate und die Zusammensetzung der Stadt- und Landbevölkerung in den Schwellenländern bestimmen Größe und Struktur des Marktes für Schwungradspeicher.

Anwendungseinblicke

Cloud-Technologien zur Stärkung des Flywheel-Ups-Segments

Das Segment der Schwungrad-USV-Systeme wird im Prognosezeitraum 2020–2030 voraussichtlich den größten Marktanteil im globalen Markt für Schwungrad-Energiespeicher halten. Elektrizität ist heutzutage in allen Bereichen, insbesondere in kritischen Infrastrukturen, unerlässlich. Bei einem Stromausfall benötigen die Anwendungen eine Notstromversorgung, um ihren Betrieb aufrechtzuerhalten. Schwungradbasierte USV-Systeme bieten Kunden gegenüber batteriebetriebenen USV-Systemen zahlreiche Vorteile. Darüber hinaus stellen diese Speichersysteme aufgrund ihrer verbesserten CO₂-Bilanz und der Möglichkeit zur Echtzeitüberwachung eine ideale Alternative zu vergleichbaren Systemen dar.

Die fortschrittliche Technologie der Schwungrad-USV ermöglicht Fernüberwachung und Alarmbenachrichtigungen, ergänzt durch Benachrichtigungen per SMS und E-Mail bei kritischen Ereignissen. So kann der Nutzer zeitnah Entscheidungen treffen. Der zunehmende Trend zu Cloud Computing und Visualisierung hat die Anzahl der Rechenzentren weltweit erhöht und damit die Nachfrage nach Schwungrad-Energiespeichersystemen angekurbelt. Da Rechenzentren sensible Daten enthalten, investieren viele große Unternehmen in Backup-Lösungen zur Stromüberwachung und zum Schutz ihrer Daten. Das potenzielle Marktwachstum von Cloud-Technologien im Gesundheitswesen und anderen wichtigen Branchen dürfte das Segmentwachstum im Prognosezeitraum ankurbeln.

Regionalanalyse

USA und Kanada werden den Löwenanteil bei Schwungrad-Energiespeichersystemen halten

Nordamerika dominiert den globalen Markt für Schwungradspeicher aufgrund des steigenden Energiebedarfs und der raschen Kommerzialisierung in den Ländern. Eine wachsende Wirtschaft bedeutet einen höheren Energiebedarf, insbesondere in Form von Strom für den Betrieb verschiedener Industriezweige. Laut der US-amerikanischen Energieinformationsbehörde (EIA) überstieg die Energieproduktion in den USA im Jahr 2019 erstmals seit 1957 den Energieverbrauch. Es besteht daher die Notwendigkeit, überschüssige Energie für den zukünftigen Verbrauch zu speichern, insbesondere wenn die Nachfrage das Angebot übersteigt.

Der Energieverbrauch des Landes wird voraussichtlich in mehreren Industriesektoren steigen, was den Strombedarf in den kommenden Jahren weiter erhöhen wird. Darüber hinaus ist die Stromnetzinfrastruktur in vielen Teilen der USA veraltet und kann den wachsenden Strombedarf kaum noch decken. Schwungradspeichersysteme stellen aufgrund ihrer Flexibilität und attraktiven Eigenschaften ideale Lösungen und Modernisierungen der Stromnetzinfrastruktur dar.

Die US-amerikanischen Energieversorger und das Energieministerium investieren erheblich in eine effiziente Stromversorgung. Laut dem US-amerikanischen Smart Grid System Report 2018 wurden rund 144 Milliarden US-Dollar in die Verbesserung der Stromerzeugungs- und -verteilungsinfrastruktur investiert. Die zunehmende Bedeutung von Schwungradspeichern zur Schließung der Lücke zwischen Stromangebot und -nachfrage dürfte das regionale Marktwachstum ankurbeln.

Mehr Windkraftanlagen in Europa sollen die Nachfrage nach Energiespeichersystemen ankurbeln

Der europäische Markt für Schwungradspeicher entwickelt sich rasant, angetrieben durch ein starkes Wirtschaftswachstum und den signifikanten Ausbau erneuerbarer Energien. Aufgrund dieser Entwicklung wird erwartet, dass er der größte Markt für Schwungradspeichersysteme sein wird.WindkraftDie Bemühungen der Regierung zur Reduzierung der CO₂-Emissionen haben die Verbraucher gezwungen, die neuen Kohlekraftwerke durch erneuerbare Energien und andere Energiequellen zu ersetzen. Ende 2015 wurde das Pariser Abkommen von rund 197 Ländern unterzeichnet, um die CO₂-Emissionen zu begrenzen und die globale Erwärmung auf unter 20 °C zu reduzieren. Die Internationale Energieagentur (IEA) prognostiziert Investitionen in Höhe von 13,5 Billionen US-Dollar in den Mitgliedsländern, um die gesteckten Ziele zu erreichen.

Die staatlichen Vorgaben und die gesunkenen Kosten erneuerbarer Energien haben die Abhängigkeit von Kohlekraftwerken deutlich verringert. Laut der Wind Europe Organisation wurden in der Region 11,7 GW an neuer Leistung installiert.WindenergieSchwungräder haben sich 2018 als ideale Lösung für die Bereitstellung stabiler und sauberer Energiequellen etabliert, die durch Großkraftwerke nicht zu ersetzen sind. Die Verschwendung oder Einschränkung erneuerbarer Energien bietet Schwungrad-Energiespeichersystemen mit langer Lebensdauer eine wichtige Chance, diese Ressourcen voll auszuschöpfen.