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Das Pumpspeicherkraftwerk Waldeck liegt bei Hemfurth in Hessen und erzeugt mit Hilfe von Turbinen Strom aus Wasserkraft.

Energiespeicher

Energie auf Berg- und Talfahrt

Energie aus dem Bergwerk, Druckluft im Untergrund oder ein 200 Meter hoher Stausee - in Sachen Stromspeicherung hapert es nicht an Ideen.

Die Produktion erneuerbarer Energien ist starken Schwankungen ausgesetzt. Schließlich hat der Mensch keinen Einfluss darauf, wann Wind weht oder die Sonne scheint. Strom muss also für schlechtere Zeiten zwischengespeichert werden – und das möglichst effizient. Meist ist es wirtschaftlicher, den Strom in eine andere Energieart umzuwandeln. Bei steigendem Bedarf wird die Energie wieder rückgeführt.

Eine Möglichkeit besteht in sogenannten Pumpspeicherwerken . Diese Kraftwerke pumpen Wasser mit ungenutztem Strom bergauf in einen Stausee. Steigt der Energiebedarf, öffnet der See seine Schleusen und das Wasser fließt den Berg wieder hinunter. Das herabströmende Wasser treibt Turbinen an und erzeugt so Strom. In Deutschland fehlen für Pumpkraftwerke häufig der Platz und das nötige Gefälle. Ein Forscher-Team der Universität Duisburg-Essen und der Ruhr-Universität Bochum arbeitet an der Lösung dieses Problems – mit Erfolg.

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Ausgediente Zechen als Stromspeicher

Anstatt nach Bergen und Hochplateaus zu suchen, wendeten sich die vier Professoren aus dem Ruhrgebiet einfach dem Untergrund zu. Denn an Gefälle mangelt es an Rhein und Ruhr nicht: Ehemalige Zechen und Stollen graben sich Kilometer tief in die Erde. Ein Rohrsystem könnte das Wasser in die Tiefe leiten, Turbinen erzeugen durch die Fließgeschwindigkeit Strom.

Einmal unten angekommen kann das Wasser, nach dem Prinzip eines Pumpkraftwerks, mit überproduziertem Strom wieder hoch gepumpt werden. "Unterflur-Pumpspeicherwerk" tauften die Wissenschaftler das Prinzip. Wie modernes Pumpspeicherkraftwerk, vernetzt mit Wind- und Solarenergie, aussehen kann, zeigt Ihnen unsere Infografik.

Strom zu Druckluft und Wärme

Ein weiterer Ansatz ist der Druckluftspeicher für die Elektrizitätsversorgung. Er nutzt ebenfalls den Untergrund für Energiespeicherung und –rückgewinnung. Sobald es zu einem Überangebot an ungenutztem Strom kommt, komprimiert das System Luft unter der Erde. So entstehen Druckluft und Hitze von bis zu 600 Grad. Beide Energieformen landen im Zwischenspeicher. Zu Zeiten eines steigenden Energiebedarfs treiben Druckluft und Wärme Turbinen an und erzeugen Strom.

Bisher existieren weltweit nur zwei Druckluftspeicherkraftwerke, eines steht im deutschen Huntdorf . Im Rahmen der Energiewende wurde jedoch eine Förderinitiative ausgelobt, die insgesamt 60 Projekte zum Thema Energiespeicher fördert. In Zukunft könnte sich auf diesem Felde einiges entwickeln. Neueste Versuche mit Druckluftspeicherung zeigen, dass ein Wirkungsgrad von immerhin 75 Prozent möglich ist.

Energie speichern durch künstliche Seen

Auch die eingangs erwähnte Idee, Energie in Stauseen zu speichern, könnte in Zukunft weiter verfolgt werden – und unsere Kulturlandschaft nachhaltig umgestalten. Windenergie entsteht vor allem in Norddeutschland, nur fehlen dort geeignete Stauseen und das nötige Gefälle. Das süddeutsche Ingenieurbüro Matthias Popp schlägt vor, riesige künstliche Seen mit mehreren Stufen zu schaffen. Das Prinzip bei diesem "Ringwallspeicher" genannten Modell bleibt gleich: Grüner Strom pumpt Wasser vom unteren in das obere Becken. Bei Strommangel fließt das Wasser wieder nach unten und treibt Turbinen an.

In der Maxi-Ausführung soll dieser Speichersee 215 Meter hoch sein und einen Durchmesser von elf Kilometern haben. Dafür wäre seine Kapazität so groß wie die von zwei Atomkraftwerken. Ob aus diesem utopischen Bild irgendwann Realität wird, bleibt abzuwarten.


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