Erneuerbare Energien schön und gut - aber wie speichern wir all die gewonnene Energie? Dieses Problem kommt oft auf, wenn es um Stromerzeugung geht. Das Pumpspeicherkraftwerk kombiniert das Wasserkraftwerk mit einem großen Energiespeicher. Wie dies funktioniert und wieso das Pumpspeicherkraftwerk sogar Energie aus anderen erneuerbaren Energien speichern kann, erfahren Sie hier.
Was ist das Pumpspeicherkraftwerk?
Ein Pumpspeicherwerk ist ein multifunktionales Kraftwerk, welches sowohl der Energieerzeugung als auch der Speicherung von Energie dient. Mit der Pumpspeichertechnologie wird erneuerbare Energie in Stromspeichern bewahrt und kann dann genutzt werden, wenn sie benötigt wird. Pumpspeicher gibt es auch in kleinen Ausführungen für Privathaushalte.
Wie funktioniert ein Pumpspeicherkraftwerk?
Die so genannte Pumpturbine funktioniert gleichzeitig als Turbine zur Energieerzeugung als auch als Pumpe. Ein Pumpspeicherkraftwerk hat ein Oberbecken und ein Unterbecken. Wenn ein Energieüberschuss herrscht, wird die übrige Energie genutzt, um das Wasser vom Unterbecken ins Oberbecken zu pumpen. So geht die Energie nicht verloren, sondern wird durch das Oberbecken gespeichert. Wenn der Energiebedarf steigt, kann nun das Wasser aus dem Oberbecken wieder in das Unterbecken geleitet werden. Durch eine Turbine mit Generator wird aus dem fließenden Wasser dann wieder Energie gewonnen. So kann ganz einfach mit Turbinen Energie gespeichert und wieder generiert werden.
Vorteile der Pumpspeicherkraftwerke
Pumpspeicherkraftwerke haben große Vorteile gegenüber herkömmlichen Kraftwerken. Sie sind:
- Gut für Wasserressourcen und Hochwassermanagement
- Sie haben eine Lebensdauer von bis zu 80 Jahren
- Sie speichern und erzeugen EnergieSie kombinieren erneuerbare Energie mit sauberem Trinkwasser und tragen somit zur Energiewende bei
- Mit ihrer Hilfe kann schnell auf Netzschwankungen reagiert werden, da sie Energie abgeben oder aufnehmen können, wenn es zu viel oder zu wenig Strom gibt
- Sie stellen eine Reserve bei wenig Windkraft und Sonnenenergie dar
- Das Pumpspeicherkraftwerk ist die einzige "grüne Batterie", die Strom nachhaltig speichert
Hybride und Symbiosen: Pumpspeicher und Erneuerbare Energie
Sowohl Windkraft als auch Sonnenenergie können hervorragend mit dem Pumpspeicherkraftwerk kombiniert werden. Das obere Becken kann in das Fundament der Windkrafträder integriert werden. Dies reduziert Planungsaufwand und Eingriffe in die Umwelt. Beide Technologien können den gleichen Netzanschluss nutzen. So können ganze Pumpspeicherkraftwerke unter Windparks gebaut werden.
Wenn nun die Windräder mehr Strom als nötig liefern, was normalerweise Herausforderungen darstellt, kann dieser Strom ganz einfach im Pumpspeicherkraftwerk gespeichert werden. Wasser aus dem Unterbecken wird ins Oberbecken gepumpt und so ist die überschüssige Energie gespeichert. Wenn zu wenig Wind weht, um Strom zu erzeugen, kann das Wasser dann wieder vom Oberbecken in das Unterbecken fließen und durch die Turbine im Generator wird diese Flussenergie durch Wasser in Strom umgewandelt. So bleibt die Stromlieferung an das Stromnetz durch das Pumpspeicherkraftwerk im Gleichgewicht.
Salzwasser im Pumpspeicherkraftwerk
Auch das Meer kann als unteres Becken genutzt werden. So kann Salzwasser statt Süßwasser für Pumpspeicherkraftwerke genutzt werden und kostbares Trinkwasser wird gespart. Inzwischen gibt es sogar Technologien, die durch die Umkehrosmose (Reverse Osmosis) aus Meerwasser Trinkwasser gewinnen. So kann gleichzeitig Strom und Trinkwasser hergestellt werden. Dies ist sogar noch mehr im Sinne der Energiewende als einfache Pumpspeicherkraftwerke.
Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland
Auch in Deutschland gibt es einige Pumpspeicherkraftwerke. Energieanbieter bauen mehr und mehr Wasserkraftwerke in Pumpspeicherwerke um. Durch Forschungsprojekte wird überprüft, welche Kraftwerke mit der Technik des Pumpspeicherkraftwerks kombinierbar sind. Wasserkraft, Solar und Windenergie können durch die Pumpturbinen noch effizienter genutzt werden.
Warum ist Pumpspeicherung so wichtig?
Der Bedarf an Pumpspeicherkraftwerken nimmt stetig zu. Die einfache Speicherung von Energie durch den Höhenunterschied der Becken ist simpel und bietet tolle neue Möglichkeiten. Besonders aufgrund der Energiewende ist der Betrieb der Speicher Kraftwerke umso wichtiger, da erneuerbare Energie oft von Faktoren wie Wind, Sonne und dem Fluss des Wassers abhängt. Diese Faktoren sind nicht gut kontrollierbar. Der Pumpbetrieb erleichtert den Betrieb erneuerbarer Energieerzeuger.
Wasser, Stausee und Stromnetz
Einer der größten Vorteile der Pumpspeicherkraftwerke ist, dass sie nicht nur den Wirkungsgrad der erneuerbaren Energien erhöhen, sondern auch schön aussehen und gut für die Umwelt sind. Die Energiegewinnung durch Sonne, Wind und Wasser wird verbessert und ein Stausee kann ein Ökosystem ebenfalls verbessern, da er mehr Lebensraum für Fische und Vögel, Algen und andere Pflanzen bietet.
Fazit
Insgesamt ist das Pumpspeicherkraftwerk also die nachhaltigste aller Batterien. Durch Turbinen wird Wasser in ein oberes Becken gepumpt. Dieselben Pumpturbinen sind mit einem Generator verbunden, der Strom aus der Flussenergie des Wassers zieht. Dieser Strom wird dann durch einen Netzanschluss direkt ins öffentliche Netz eingespeist, wenn der Bedarf dafür gegeben ist. Mit Pumpspeicherkraftwerken wird die CO2-freie Energiegewinnung also enorm erleichtert.
