Pumpspeicherkraftwerk

Pumpspeicherkraftwerke werden oftmals auch nur als Pumpspeicherwerke (PSW) bezeichnet. Sie dienen dazu, elektrischen Strom auf ökologischer Basis zu erzeugen beziehungsweise zu speichern.

Stausee mit Pumpspeicherkraftwerk im Wallis / Schweiz

In Deutschland gibt es circa 30 Pumpspeicherkraftwerke. Allerdings sind Pumpspeicherkraftwerke bei den Naturschützern oftmals umstritten. Dies liegt hauptsächlich im Aufbau der Pumpspeicherkraftwerke begründet. Parallel zum Konzept der Pumpspeicher existiert eine Vielzahl an herkömmlichen Laufwasserkraftwerken. Der wesentliche Unterschied hierbei ist, das diese Wasserkraftwerke lediglich in eine Richtung Wasser transportieren und somit über keine Möglichkeit der Wiederbefüllung verfügen, sondern auf den steten Zustrom neuen Fluss-Wassers angewiesen sind.

Aufbau und Funktionsweise von Pumpspeicherkraftwerken

Pumpspeicherkraftwerke sind über mehrere Höhenmeter gebaut, wobei sie ein Oberbecken (das Speicherbecken) und ein Unterbecken besitzen. Diese beiden Wasserbecken sind mit meterdicken Rohren verbunden, an deren unteren Ende das eigentliche Kraftwerk sitzt. Da es zu einem relativ regelmäßigen Ab- und Zufluss im Oberbecken kommt, welcher eine hohe Erosion verursacht, muss das Oberbecken ausbetoniert oder asphaltiert werden. Meist handelt es sich hierbei um künstlich angelegte Seen. Es werden aber auch Seen verwendet, die zwar bereits vorhanden waren, nun aber zur Speicherung von ausreichend Wasser, künstlich vergrößert werden. Auch sie müssen ausbetoniert werden. Der Eingriff in die Natur durch Pumpspeicherkraftwerke und die Wasserkraft ist also nicht unerheblich. Vergrößert wird der Eingriff noch, wenn die Rohre und Maschinen im Inneren von Bergen gebaut werden. Zwar sind diese Pumpspeicherkraftwerke von außen nicht sichtbar, aber der Eingriff in die Natur ist dennoch nicht unerheblich. Daher erklärt sich die Unzufriedenheit der Naturschützer.

Leistungsaufnahme und Abgabe eines Pumpspeicherkraftwerks im Tagesverlauf

Pumpspeicherkraftwerke besitzen ihre Wirkung weniger in der Produktion von Energie. Sie sind vielmehr eher mit riesigen Batterien vergleichbar, denn ihr Einsatz gilt dem Ausgleich von Stromengpässen/Stromüberschuss. Zu Zeiten von Engpässen müssen Pumpspeicherkraftwerke Strom produzieren. Dies geschieht, indem Wasser aus dem Speicherbecken das Rohr hinunterrast und durch die Turbine fließt, die somit den Motor-Generator antreibt. Dieser erzeugt dann, in seiner Funktion als Generator, neuen Strom, der in das Netz eingespeist wird. Zu Zeiten, in denen weniger Strom benötigt wird (vor allem nachts), müssen die Pumpspeicherkraftwerke neue Energie speichern, um sie am nächsten Tag wieder abgeben zu können. Dies gelingt, indem der Generator-Motor, in seiner Funktion als Motor, die Pumpe antreibt. Diese pumpt das Wasser aus dem Unterbecken wieder in das Oberbecken zurück. Dabei wird die Speicherkapazität der Pumpspeicherkraftwerke von der speicherbaren Wasser- und Energiemenge und dem nutzbaren Höhenunterschied bestimmt.

Pumpspeicherkraftwerke zur Regulierung des Stromnetzes

Trotzdem Pumpspeicherkraftwerke weniger Strom erzeugen, als sie zum Rückpumpen des Wassers in das Oberbecken benötigen (Input > Output), sind sie zur Netzregulierung unverzichtbar. Die sonst entstehenden Stromschwankungen wären äußerst schädlich für elektrische Geräte und können sogar bis zum kompletten Stromausfall reichen.
Moderne Pumpspeicherkraftwerke der neuesten Generation besitzen keine getrennten Pumpen und Turbinen mehr, sondern eine kombinierte Pumpturbine. Diese kann in beide Richtungen durchflossen werden, wodurch die Emissionen durch die Wasserkraft verringert werden.

Lexikon

Weitere Artikel über Technologien, Funktionsweise der erneuerbaren Energien und speziell der Solartechnik finden Sie in der Übersicht des Solar Lexikons der Paradigma Deutschland GmbH.

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