Die Atomkraftwerke der Energiewende

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Langzeitspeicher, die „Atomkraftwerke“ der Speichersysteme

Die aktuell am fortgeschrittensten und zugleich am weitesten verbreiteten Stromspeichereinheiten unter den Langzeitspeichern sind Pumpspeicherkraftwerke. Pumpspeicherkraftwerke zeichnen sich dadurch aus, dass sie Energie zeitlich nahezu unbegrenzt und in großer Menge speichern können.

Dies verschafft ihnen einen Vorteil gegenüber anderen Speicherformen, die die gespeicherte Energie meist nur einige Stunden bis wenige Tage behalten können und deren Kapazität meist auf den Kilowattbereich begrenzt ist.

Der Nachteil von Pumpspeicherkraftwerken ist, dass diese nur in bestimmten Regionen gebaut werden können. Und zwar dort, wo sich die Hauptbestandteile von Pumpspeicherkraftwerken, ein so genanntes Oberbecken und ein Unterbecken installieren lassen.

Dies bringt uns bereits zum entsprechenden Speichermedium, nämlich Wasser. Es benötigt zur Stromerzeugung mit Wasser fast immer ein Gefälle, sodass das Wasser Energie gewinnt (dadurch, dass es einen Abhang oder Ähnliches hinunterstürzt).

Außerdem hängt die Speicherkapazität eines entsprechenden Kraftwerks von der Menge des im Oberbecken befindlichen Wassers ab.

Das heißt also gleichzeitig, dass die beiden Becken eines Pumpspeicherkraftwerks möglichst groß dimensioniert sein sollten. Summa summarum benötigen wir also zwei große Wasserbecken, die zueinander einen gewissen Höhenunterschied aufweisen müssen.

Der begrenzende Faktor bei Pumpspeicherkraftwerken ist also zum einen der Platz, den die Becken einnehmen und zum anderen der Höhenunterschied, den beide zueinander haben müssen.

Daher ist der Bau von Pumpspeicherkraftwerken nur in gebirgigem beziehungsweise zumindest hügligem Gelände, also in Mittelgebirgen, möglich.

Dementsprechend regt sich bei derartigen Anlagen auch vermehrt Widerstand in der Bevölkerung, die die gegeben Natur in Schwarzwald, Taunus und Co. nicht zerstört sehen will.

Dabei können Pumpspeicherkraftwerke durchaus die Leistung eines Atomkraftwerks erreichen und teilweise sogar übertreffen. Dies allerdings nur so lange, bis das Oberbecken leer ist. Die meisten deutschen Pumpspeicherkraftwerke sind für eine tägliche Nutzung von vier bis acht Stunden ausgelegt.

Funktionsweise von Pumpspeicherkraftwerken

Die Funktionsweise von Pumpspeicherkraftwerken ist im Grunde genommen recht einfach: Wird Strom gebraucht, leitet man Wasser vom Oberbecken in Rohren hinab in Richtung des Untersees.

Zwischengeschaltet sind Turbinen, die durch die Fallenergie des Wassers angetrieben werden und damit Strom in das Netz einspeisen können.

Für den Fall, dass Strom im Überfluss vorhanden ist, wird vom Unterbecken aus Wasser in den Obersee gepumpt, der Speicher damit wieder befüllt und damit wieder die Basis für die nächste Stromerzeugungsrunde gelegt.

Mehrere Pumpspeicherwerke in Planung

In den Mittelgebirgen sind einige dieser einfachen, effizienten Speicherkraftwerke geplant. Während sich beispielsweise in Deutschland vermehrt Widerstand gegen die großflächigen Energiespeicher regt (Stichwort „Umweltverschandelung“), ließen sich in weniger bevölkerten Regionen wie etwa Skandinavien durchaus größere Pumpspeicherkraftwerke realisieren.

Auch die geologischen beziehungsweise topographischen Voraussetzungen wären dort wie geschaffen für weitere Kraftwerke. Ungelöst bleibt die Frage des Stromtransports nach Deutschland.

Druckluftspeicherkraftwerke

Druckluftspeicherkraftwerke verfolgen ein ähnlich simples Prinzip wie Pumpspeicherkraftwerke – vergleichbar mit einer Luftpumpe. Man nutzt dabei die Energie, die in komprimierter Luft steckt.

In Zeiten überschüssiger Energie speichert man in unterirdischen Hohlräumen Luft, indem man diese verdichtet und in die Kavernen presst. Wird wieder mehr Strom benötigt, wird die komprimierte Luft zum Antrieb einer Gasturbine verwendet.

Die Kombination des Druckluftkonzepts mit einer Gasturbine ist deshalb nötig, weil die Turbinen durch die Dekomprimierung sonst rasch vereisen würden.

Die Technik gilt als sehr aufwendig und daher teuer. Vor allem auch deshalb, weil sie nur einen Wirkungsgrad von bis zu 55 Prozent erreicht. Ihr Vorteil liegt in ihrer Flexibilität. Innerhalb von wenigen Minuten können Druckluftspeicherkraftwerke ihre volle Leistungsfähigkeit erreichen und damit Energieschwankungen ausgleichen.

Weltweit existieren nur zwei kommerziell betriebene Anlagen. Eine davon steht im niedersächsischen Huntorf.

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