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Autoren
OldBo
06.08.2022
Um bei einer kurzzeitig auftretenden hohen Leistungsnachfrage in einem Stromnetz (Spitzenlastzeiten) zusätzlichen Strom bereitzustellen, werden u. a. Pumpspeicherkraftwerke eingesetzt.
Schema eines Pumpspeicherkraftwerkes
 Schema eines Pumpspeicherkraftwerkes
Quelle: VDE

Um bei einer kurzzeitig auftretenden hohen Leistungsnachfrage in einem Stromnetz (Spitzenlastzeiten) zusätzlichen Strom bereitzustellen, werden u. a. Pumpspeicherkraftwerke eingesetzt. Besonders bei dem zunehmenden Einsatz von Windkraft- und Photvoltaikanlagen kann kurzfristig ein zusätzlicher Bedarf an Strom notwendig werden.

Dieses Kraftwerk besteht aus einem oberen und einem unteren Staubecken. Wenn keine hohe Stromnachfrage besteht, wird das Wasser aus dem unteren Becken in das obere gepumpt. Hierzu wird der nicht benötigte Strom aus dem Netz verwendet. Sobald wieder ein höherer Strombedarf besteht, wird durch das gespeicherte Wasser in den Kraftwerksturbinen, wie in Speicherkraftwerken, wieder Strom erzeugt.

Alternativen zu den Pumpspeicherkraftwerken sind die Druckluftspeicherkraftwerke und die "Erdgas als Stromspeicher-Technologie".
Pumpspeicherkraftwerk Goldisthal
Pumpspeicherwerk Goldisthal
 Pumpspeicherwerk Goldisthal
Quelle: Gemeinde Goldisthal

In Goldisthal befindet sich das größte Pumpspeicherkraftwerk Deutschlands mit einer Leistung von 1.060 MW und eines der größten Europas. Es kann zu Sptzenzeiten theoretisch ganz Thüringen 8 Stunden lang mit Strom versorgen. Der Höhenunterschied zwischen der Talsohle (Unterbecken - Talsperre Goldisthal) und der Bergkuppe (Oberbecken - Farmdenkopfbecken) beträgt bis zu 300 m.

Unterflur-Pumpspeicherwerke (UPW)
Unterflur-Pumpspeicherwerk
 Unterflur-Pumpspeicherwerk
Quelle: Universität Duisburg-Essen
Das Problem in der Zukunft wird zunehmend die Speichermöglichkeit für den Strom sein, der in flachen Gegenden aus Windenergie und Photovolaik erzeugt wird. Hier gibt es keine hochgelegene Pumpspeicher-seen, wie z. B. in den Mittelgebirgen und im Alpenvorland. Es wird schon jetzt überlegt, den Strom nach Norwegen zu schicken, um dort die Pumpspeicherkraftwerke zu nutzen.

Eine Alternative können Pumpspeicher-werke, die sowohl nahe am Verbraucher und dem Ort der Erzeugung von Energie aus Wind- und Photovoltaik-Anlagen liegen. In Gegenden, die nicht Übertage die erforderlichen Höhenunterschiede haben, bieten sich natürliche Begebenheiten oder durch den Bergbau vorhandene Untergründe für die Erstellung von "Unterflur-Pumpspeicherwerke" (UPW) bzw. "gravitative Untertage-Energiespeicher" an.
Die Universität Duisburg-Essen erarbeitet derartige Konzepte.
  •  Untertage Pumpspeicher
  •  Tagebau Pumpspeicher
  •  Aquatische Pumpspeicher
Die einfachste Variante ist die Nutzung offener Tagebaulöcher von der Braun-kohleförderung. Hier könnten schon während der Abbauphase in den bis auf 400 Meter unter Gelände entstehenden Gruben speziell konfigurierte Rohrsysteme verlegt oder Hohlräume gebaut werden, die schrittweise bei der Wiederverfüllung mit Turbinen in Zuleitungsfallrohren auszustatten sind.
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