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Wasser & Energie Pumpspeicherkraftwerke – Wenn alte Bergwerke neue Energien speichern

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Bittermann / Dr. Jörg Kempf

Lässt sich das Prinzip eines konventionellen Pumpspeicherkraftwerks auch in ehemaligen Bergwerken umsetzen? Aktuelle Studien beurteilen das positiv: Demnach sind bei uns etwa 100 Untertagebauten geeignet. Im besten Fall könnte die heute in Deutschland verfügbare Pumpspeicherkapazität (40 GWh) verdoppelt werden.

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Aufbau eines Pumpspeicherkraftwerks mit einem ebenerdigen Speicherbecken
Aufbau eines Pumpspeicherkraftwerks mit einem ebenerdigen Speicherbecken
(Quelle: UPSW / www.upsw.de)

Pumpspeicherkraftwerke speichern Strom in Form von Lageenergie: Mit überschüssigem Strom (Windenergie, Photovoltaik) wird Wasser von einem Unterbecken in einen höhergelegenen Speichersee gefördert. Diese Lageenergie lässt sich dann bei Bedarfsspitzen über eine Wasserturbine rückverstromen. Die Speicherkapazität ist proportional zur nutzbaren Höhendifferenz und zum gespeicherten Wasservolumen, der Wirkungsgrad des Gesamtprozesses liegt laut Informationsdienst BINE bei etwa 75 %.

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In Deutschland arbeiten derzeit knapp 40 oberirdische Pumpspeicherkraftwerke mit einer Gesamtleistung von 7 GW und einer Kapazität von 40 GWh. Ein weiterer Zubau ist nur in sehr begrenztem Maße möglich, denn konventionelle Pumpspeicherkraftwerke setzen geeignete Geländeprofile voraus. Diese Standorte sind zwar vorhanden, jedoch lassen die Umweltauswirkungen und der erhebliche Flächenverbrauch solche Projekte auf Akzeptanzprobleme stoßen – siehe Atdorf: Im Streit um den geplanten Bau des größten Pumpspeicherkraftwerks Deutschlands im Südschwarzwald dringen die Gegner des Projekts auf einen größeren Schutz der Anwohner.

Das Vorhaben der Schluchseewerk AG im Südschwarzwald ist mit einer Investitionssumme von rund einer Milliarde Euro eines der größten Bauvorhaben in Baden-Württemberg. Unter anderem sollen zwei insgesamt 110 Hektar große Kunstseen angelegt sowie eine 75 Meter hohe Staumauer aus Beton gebaut werden.

Energie unter Tage zwischenlagern

Das Speicherprinzip lässt sich prinzipiell auch in ehemaligen Bergwerken umsetzen – eine pfiffig anmutende Idee, die bisher allerdings noch nirgends realisiert wurde. Die wesentlichen Bestandteile, das Ober- und Unterbecken, die Maschinenkaverne mit Maschinensatz und elektrischen Anlagen sowie Zu- und Ableitung für die elektrische Energie und Netzanschluss werden weitgehend unter Tage angeordnet. In einer Hybridvariante kann ein Teich oder See als Ober- oder Unterbecken fungieren. Dadurch verringert sich nicht nur der Aufwand unter Tage, sondern es erhöht sich auch die Fallhöhe des Pumpspeicherwerkes und damit die Speicherkapazität.

Nicht alle Bergwerke sind geeignet, wie die nächste Seite zeigt.

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