Pumpspeicherkraftwerke: Energie auf Pump
Die Energiequellen Wind und Sonne erzeugen mal mehr, mal weniger Strom. Um das Potenzial der Erneuerbaren nutzen zu können, muss man die Energie speichern – etwa in Pumpspeicherkraftwerken.
Elektrische Netze sind nur stabil, wenn sich Energie-Angebot und -Nachfrage ausgleichen. Durch die erneuerbaren Energien schwankt das Stromangebot teilweise stark. In stürmischen Nächten erzeugen Windparks Unmengen Strom, die keiner braucht. Am morgen danach ist es windstill und dunkel, so das sich weder durch Wind noch durch Sonne saubere Energie gewinnen lässt.Um umweltfreundlichen Energie voll ausnutzen zu können, muss überschüssiger Strom gespeichert und in Zeiten hoher Nachfrage wieder ins Netz eingespeist werden – keine leichte Aufgabe.
Strom lässt sich nur sehr schwer speichern. Deshalb versuchen Forscher, die elektrische Energie in eine andere Energieform umzuwandeln. Beispielsweise in mechanische Energie mithilfe eines Pumpspeicherkraftwerks.
So funktioniert ein Pumpspeicherkraftwerk
[contentImage source=“4024364″ desc=“Infografik: So funktioniert ein Pumpspeicherkraftwerk (für größere Ansicht aufs Bild klicken).“ title=“Pumpspeicherkraftwerk“ align=“rechts“ /]
Ein Pumpspeicherkraftwerk funktioniert nur an einer Steigung zwischen zwei Wasserspeichern. Der obere Speicher kann ein künstlich angelegter Stausee sein. Herrscht Stromüberschuss pumpt eine elektrische Pumpe Wasser vom unteren Speicher in das höher gelegene Speicherbecken und wandelt so elektrische Energie in die mechanische Energie des Wassers um.
Wird Energie benötigt, lässt man das Wasser über Fallrohre zurück in den unteren Wasserspeicher fließen. Dabei treibt es eine Turbine an, die die mechanische Energie des Wassers wieder in elektrische Energie umwandelt.
Geringes Ausbaupotenzial in Deutschland
Derzeit sind in Deutschland rund 30 Pumpspeicherkraftwerke mit knapp sieben Gigawatt Leistung in Betrieb. Die Kapazität des einzelnen Kraftwerks hängt von der Größe der Speicherbecken und von der Höhendifferenz ab.
Die Technologie ist zwar zuverlässig und im Bedarfsfall schnell zu starten, es geht jedoch einiges an Energie verloren. Für den Speichervorgang wird mehr Strom gebraucht, als sich später zurückgewinnen lässt. Ein Viertel der Energie geht verloren.
Schwerwiegender noch ist der Eingriff in die Landschaft: Für ein Speicherbecken, das mehrere Millionen Kubikmeter Wasser umfasst, muss man beträchtliche Flächen überfluten. Das Ausbaupotenzial dieser Technologie ist auch wegen der speziellen Anforderungen ans Gelände gering: Nur wenn sich die geografischen Bedingungen dafür eignen, kann man Pumpspeicherkraftwerke kostengünstig bauen. Im Flachland, zum Beispiel als Netzpuffer für norddeutsche Windkraftanlagen, sind sie kaum einsetzbar.