Pumpspeicher – neues Konzept braucht keine Berge

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pumpspeicher-bau-innovationsbuero-bochum-gernot-klossAls Energiespeicher werden heute unter anderem auch Pumpspeicherkraftwerke eingesetzt. Für eine ordnungsgemäße Funktion müssen jedoch Berge oder Hügel vorhanden sein, wie beispielsweise bei den Lageenergiespeichern der Heindl Energy. Dabei wird mit überschüssiger Elektrizität das Wasser in ein höher gelegenes Becken gedrückt. Wird nun Strom benötigt, fließt das Wasser in die Tiefe und treibt dabei die speziellen Turbinen an. Diese Art der Stromspeicherung ist äußerst effizient, hat jedoch den Nachteil, dass die Technik entsprechende Standorte mit einem Höhenunterschied benötigt. Genau dieses Problem möchte Gernot Kloss, Ingenieur und Inhaber des Bau-Innovationsbüros Bochum lösen. Dabei soll sein Pumpspeicherkraftwerk mithilfe eines gigantischen Gasometers funktionieren, der keine Berge benötigt. Benötigt wird eine 50 Meter hohe Betonwanne mit einem Durchmesser von 200 Meter. Auf dem Wasser schwimmt eine zweite Betonwanne, wobei eine Dichtung an den Rändern verhindert, dass das Wasser durch den Spalt zwischen den beiden Wannen versiegen kann.

Dieser neue Pumpspeicher soll für 360.000 Haushalte ausreichen

Pumpen pressen das Wasser in die untere Wanne, wenn Strom im Überfluss vorhanden ist. Die Pumpen selbst befinden sich auf Masten in der oberen Wanne. Bei Netzschwankungen oder einer fehlenden Stromversorgung öffnet sich ein Schieber. Unter hohem Druck strömt nun das Wasser durch ein Steigrohr in eine Turbine, welche einen Generator für die Stromerzeugung antreibt. Den nötigen Druck besorgt die schwimmende Wanne. In dem das Wasser in die innere Wanne fließt, wird diese dadurch schwerer, wobei sich auch gleichzeitig der Druck auf das Wasser im unteren Becken erhöht. Somit kann die Leistung des Generators gesteigert werden.

Gleichzeitig kann der Wasserfluss, welcher durch die Turbine fließt, so reguliert werden, dass eine konstante Menge an Elektrizität geliefert wird. Das Wasser wird so lange zurück gepumpt, bis das Becken leer ist und die innere Wanne auf dem Boden ankommt. Ab jetzt treten die Pumpen wieder in Aktion und befördern das Wasser aus der schwimmenden Wanne in das untere Auffangbecken. Gernot Kloss ist sich sicher, dass er mit seinem Speicher rund 150 MW Strom abrufen kann. Auf diese Weise könnten innerhalb von 8 Stunden etwa 1,2 Millionen kWh in das örtliche Stromnetz eingespeist werden. Dies würde einem Verbrauch von etwa 360.000 Haushalten entsprechen. Die Baukosten werden auf etwa 45 bis 50 Millionen € geschätzt.

Ein Problem sind noch die Dichtungen dieser Riesenbatterie

Kloss erklärt, dass mehrere Anlagen sogar Grundlast liefern könnten. 20 dieser Pumpspeicher könnten ein Kohlekraftwerk mit einer Leistung von 1.000 MW ersetzen. Die Baukosten würden ungefähr eine Milliarde Euro betragen. Maßgeblich für ein solches System ist jedoch, dass stets günstiger Billigstrom zur Verfügung steht, um die Batterie aufladen zu können. Jedoch würde der Bau eines Steinkohlekraftwerks wenigstens zwei- bis dreimal so viel kosten. Die heute nur noch wenig genutzten Gasometer bieten einen praktischen Vergleich mit diesem neuen Pumpspeicherkraftwerk. Diese wurden seinerzeit genutzt, um mit ähnlicher Technik Stadt- oder Erdgas über ein Ventil an die angeschlossenen Verbraucher strömen zu lassen. Ein rundum abgedichteter Deckel sorgte hier für den nötigen Pumpendruck. Auch beim neuen Pumpspeicherwerk muss die Dichtung zwischen den Wannen hundertprozentig stimmen.

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Die Idee von Kloss wird auch von anderen Anbietern verwendet

Das Verfahren von Kloss erinnert unter anderem auch an die Vorhaben des amerikanischen Unternehmens Gravity Power sowie des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) in München. Jedoch planen diese die Errichtung eines bis zu 800 Meter tiefen Schachtes mit einem Durchmesser von etwa 8 Metern. Dabei ist jedoch der Deckel aus Beton für einen solchen Schacht bis zu 400 Meter hoch. Im Übrigen arbeitet dieses Pumpspeicherkraftwerk nach dem gleichen Prinzip des Bochumer Entwicklers. Mittlerweile ist auch geplant, Bergwerksstollen als Pumpspeicherkraftwerke zu nutzen.

Bildquelle: © wobigrafie / pixelio – www.pixelio.de

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