Speicherkraftwerke

Speicherkraftwerke, auch Pumpspeicherkraftwerke, sind Energiespeicher, die elektrische Energie durch Verschieben von Wasser zwischen Reservoiren speichern. Bei geringer Nachfrage treiben Pumpen Wasser aus einem unteren Becken in ein höher gelegenes Oberbecken. Steigt der Bedarf, fließt das Wasser durch Turbinen zurück ins untere Becken und erzeugt Strom. Der Prozess nutzt reversible Pump-Turbine-Einheiten und dient der kurzen bis mittleren Speicherung von Energie.

Aufbau und Varianten: Typischer Aufbau besteht aus zwei Becken auf unterschiedlichem Niveau, einer Wasserführung sowie Pumpen und Turbinen in einer gemeinsamen Anlage. Offene Systeme (Open-Loop) verwenden natürliche Gewässer, während geschlossene Systeme (Closed-Loop) eigene, künstliche Speicherkammern nutzen, um Umweltwirkungen zu mindern oder Unabhängigkeit von Flussgebieten zu erreichen.

Rolle im Energiesystem: Speicherkraftwerke liefern schnelle Leistungsabgaben, unterstützen Netzstabilität, Frequenzregelung und Spitzenlastdeckung. Sie ergänzen erneuerbare Energien wie Wind und Solar, indem sie überschüssige Energie speichern und bei Bedarf rasch wieder ins Netz einspeisen. Die Speicherdauer variiert je nach Anlagenauslegung typischerweise von mehreren Stunden bis zu einem Tag oder mehr.

Eigenschaften, Kosten und Umweltaspekte: Hohe Anfangskosten und lange Bauzeiten stehen hohen geringen Betriebs- und Verbrauchskosten gegenüber; die Anlagen bieten eine lange Lebensdauer. Typische Wirkungsgrade für den gesamten Lade- und Entladezyklus liegen grob im Bereich von rund 70 bis 80 Prozent. Umweltaspekte umfassen Eingriffe in Landschaften, Wasserkreisläufe und Ökosysteme; Maßnahmen wie Fischtreppen oder ökologische Ausgleichsflächen werden eingesetzt.

Verbreitung und Beispiele: Pumpspeicherkraftwerke gehören weltweit zu den wirtschaftlichsten Großspeichertechnologien und sind in vielen Ländern Europas, Nordamerikas und Asiens im Einsatz. Ein bekanntes Beispiel ist das Dinorwig-Kraftwerk in Wales, Großbritannien.

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