Das DEMIKS-Projekt wurde durchgeführt, um einen realen Demonstrator für rotationskinetische Energiespeichersysteme (RKS) zu entwickeln, zu bauen und zunächst zu testen. Die Zielvorgaben waren eine Speicherkapazität von bis zu 500 kWh und eine Lade-/Entladeleistung von 500 kW. Der Demonstrator sollte auf einer Windturbinenplattform montiert werden und so ein Testfeld für die Verbesserung der Flexibilität von Generatoren für erneuerbare Energien bieten. Das technische Konzept basierte auf einer modularen Hardwarestruktur, die eine Rotoreinheit, die als Schwungrad fungiert, ein Lagersystem, eine Statoreinheit, eine Bremsvorrichtung, eine Vakuumkammer und eine elektrische Maschine, die sowohl als Motor als auch als Generator dient, umfasst. Der Rotor ist vertikal angeordnet und wird von zwei hydrodynamischen Radiallagern und einem hydrostatischen Axiallager getragen. Die Vakuumkammer, die den Rotor umgibt, reduziert die durch den geschwindigkeitsabhängigen Flüssigkeitswiderstand verursachten Verluste. Die elektrische Maschine koppelt die mechanische Energie des Rotors an das Stromnetz und ermöglicht so eine effiziente Energieübertragung beim Laden und Entladen. Neben diesen Kernkomponenten umfasst das Design wesentliche Subsysteme wie einen Frequenzumrichter, einen Transformator für die netzkonforme Leistungssteuerung, hydraulische, elektrische, pneumatische und sensorische Netzwerke sowie die notwendige Steuerungstechnik. Die Gesamtarchitektur wurde in einem Vorentwurf festgelegt, der als Grundlage für die detaillierte Planung und die Bauphase diente.
Das Projekt war in elf Hauptarbeitspakete gegliedert, die jeweils in weitere Aufgaben unterteilt waren, und erstreckte sich über 36 Monate vom 1. Dezember 2016 bis zum 31. August 2021. Die Arbeitspakete umfassten die Anforderungsanalyse, die Entwicklung des Hardwarekonzepts, die Entwicklung des Softwarekonzepts, den Entwurf der Testumgebung, den Bau der Hardware und die experimentelle Verifizierung der Demonstratorlösung. Die experimentelle Phase umfasste den ersten Betrieb des RKS-Demonstrators, die Validierung der Integration der mechanischen, elektrischen und steuerungsbezogenen Teilsysteme und den Nachweis der Machbarkeit des 500 kWh/500 kW-Ziels. Der Bericht enthält zwar keine detaillierten Zahlen zum Wirkungsgrad, aber das Design legt den Schwerpunkt auf die Minimierung von Verlusten durch Vakuumbetrieb und fortschrittliche Lagertechnik. Es wird erwartet, dass die Leistung des Demonstrators die Machbarkeit von RKS im großen Maßstab für die Netzunterstützung bestätigt.
Die Zusammenarbeit wurde von einem Konsortium aus sieben Partnern durchgeführt. Die Technische Universität Dresden (TUD) fungierte als Projektkoordinator und federführender Partner, mit Prof. Dr.-Ing. Frank Will als Projektleiter. Die IBAF Engineering GmbH, vertreten durch Sebastian Mieth, steuerte Fachwissen im Bereich der mechanischen Konstruktion und Fertigung bei. Die SKM GmbH, unter der Leitung von Steffen Söll, lieferte Wissen im Bereich der Leistungselektronik und Steuerungssysteme. Die Adenso GmbH, unter der Leitung von Uwe Beier, lieferte Komponenten für die Vakuum- und Lagersysteme. Die BITZs electronics GmbH, vertreten durch Dr.-Ing. Sven Schmidt, lieferte Sensor- und Instrumentierungslösungen. VSB Service Deutschland GmbH, unter der Leitung von Andreas Kiss, bot Dienstleistungen im Bereich Systemintegration und -test an. Das Konsortium wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms „Anwendungsorientierte nichtnukleare Forschung und Entwicklung – Energiespeicher“ (Förderkennzeichen 03ET6102 A-F) gefördert und vom Projektträger Jülich verwaltet. Diese Partnerschaft kombinierte akademische Forschung, industrielle Fertigung und Systemintegration, um einen Demonstrator zu entwickeln, der die Lücke zwischen Laborkonzepten und dem realen Einsatz von rotationskinetischen Energiespeichern schließt.