Warum sind Pumpspeicherkraftwerke bei der Umstellung auf regenerative Energiequellen besonders wichtig?
Danke im Voraus
6 Antworten
Pumpspeicherwerke nutzen die ständig vorhandene Anziehungskraft der Erde. Das ist erst einmal kostenlos.
Da Prinzip kennst du. Wasser aus einem oberen Becken fließt durch Rohre in ein unteres Becken und treibt auf dem Wege nach unten Generatoren zur Stromerzeugung an. Das ist wie bei Wasserkraftwerken. Bei denen fließt das Wasser aber in einen Fluss und verschwindet irgendwann in einem See oder Meer.
Bei einem Pumpspeicherwerk wird das Wasser aber in einem unteren Becken aufgefangen.
Sonnen- und Wind-Energie mit Solarzellen liefern Strom entweder nur am Tage oder wenn genügend Wind weht.
Am Tage, wenn die Sonne richtig knallt, liefen die Solaranlagen viel Strom, der aber zu der Zeit vielleicht nicht gebraucht wird. Bei Windrädern, die sich Nachts wild drehen, ist es nicht anders. Der Strom wird nicht geraucht und Tüten für Strom gibt es nicht.
Lässt man mit diesem Strom aber Pumpen laufen, die das Wasser in einem Pumpspeicherwerk vom unteren wieder in das obere Becken pumpen, dann hat man wieder die Möglichkeit zu beliebigen Zeiten Strom zu erzeugen.
Das ganze wirkt also wie eine große Batterie.
Nachteil ist, man braucht zwei Becken und die müssen auch noch einen großen Abstand in der Höhe haben. Es kommen dafür also nur Gebirge in Frage, in denen solche Höhenunterschiede genutzt werden.
Suche mal nach Pumpspeicherwerk Hohenwarte.
Mit einer rotierenden Masse kann man Energie von einer Sekunde in die Andere retten. Sehr begrenzte Mengen kann man auch über Stunden augbewahren, bevor die Reibung in den Lagern sie "entwetrtet" hat. Mit Kondensatoren ist es ähnlich. Beides hat begrenzte Nutzbarkeit, wenn es um längere Zeiträume oder größere Energiemengen geht. Längerfristig wirken Speicher, in denen die Energie chemisch oder mechanisch "aufbewahrt" wird. Die chemischen Speicher nennen sich Akku.
Jetzt bleibt noch die mechanische Speicherung. Dabei wird eine Masse auf ein höheres Niveau befördert und dabei wird Bewegungsenergie in potentielle Energie umgewandelt. Wenn man diese Masse später wieder herunter läßt, dann kann man daraus einen großen Teil der "eingelagerten" Energie wieder nutzbar machen.
Je größer der Höhenunterschied und je größer die angehobene Masse, desto mehr Energie läßt sich speichern. Da bietet es sich an, Wasser den Berg rauf zu pumpen und es bei Strombedarf wieder über Turbinen zur Stromgewinnung herunter zu lassen. Das Erfreuliche ist, daß beide Vorgänge einen recht hohen Wirkungsgrad haben.
Mit solchen Speichern kann man Solarenergie vom Tag in die Nacht retten und Windenergie in die Flaute. Um allerdings nennenswerte Energiemengen vom Sommer in den Winter zu bringen bräuchte man noch wesentlich mehr und größere Speicher in jeglicher Form.
Es gibt Ideen, Pumpspeicherkraftwerke auch im Flachland zu bauen. Dazu sind allerdings Umsiedlungen und Erdbewegungen in Größenordnungen wie beim Braunkohletagebau notwendig, um ausreichend große Ringwall-Kraftwerke bauen zu können. Mein Vorschlag ist, die bereits beim Braunkohletagebau geschaffenen Strukturen (Außenkippe und Restsee) zum Bau eines derartigen Speicherkraftwerks zu nutzen.
Diese Krananlagen können eine sinnvolle Ergänzung zum PSK sein. Sie sind aber deutlich komplizierter vom Betrieb her, da die Klötze auch seitlich versetzt und oben/unten neu gestapelt werden müssen. Außerdem haben sie Limits bei Starkwind und in der verfügbaren Einzelmasse.
Vorteil ist, daß sie, ausreichende Tragfähigkeit des Baugrundes vorausgesetzt, überall gebaut werden können. Sie lassen sich binnen von wenigen Sekunden vom Einspeichern auf das Liefern umstellen und sind damit flexibler als das PSK.
Auch ein PSK läuft in krzester Zeit <60sec von Pumpbetrieb auf Generatorbetrieb.
Es wird auf eine Mischung kleinerer und vielfältiger Systeme hinauslaufen.
Für Kurzzeitenergiespeicher halte ich eine Halle mit Rotationsenergiespeicher für sehr gut geeignet.
Jedwede Form von Speicherkraftwerk ist für die Energiewende, für die Energie Wichtig.
Leider hat man die letzten 13 Jahre zu sehr auf den Ausbau alternativer Energieformen gesetzt, weniger Gleichmäßig auf die Energiespeicherung.
Erst braucht man die Autos, dann die Tankstellen.....so ist es auch mit der Energiespeicherung.
Man kann keine Energiespeicher (sinnvoll) bauen wenn es keine zu speichernden Überschussenergien gibt.
Natürlich benötigt man zeitgleich mit dem Bau eines AKWs auch Energiespeicher!!
Man hat es aber Übertrieben und die letzten 13 Jahre Alternative Energie ausgebaut ohne die Speicherkapazität zu erhöhen.
Obwohl man Energie im Überfluss hatte.
Für die vorhandene (regelbare) Energieversorgung war genug Speicherkapazität vorhanden.
Die priorisierte regenerative Energie konnte in Zusammenarbeit mit schneller regelbaren (neuen) Kohleblöcken und den sehr schnell regelbaren Gaskraftwerken auch noch abgefangen werden.
Aber jetzt sollen die Gaskraftwerke und die Kohleblöcke ersetzt werden und das erhöht den Bedarf an Speichertechnologien unterschiedlicher Art erheblich.
...und da jetzt alles beschleunigt werden soll wird es knapp.
Dazu kommen noch die fehlenden Höchstspannungsleitungen nach Süddeutschland.
Würde man sich ein Beispiel an unser Gadkraftwerk nehmen, kann man Energie speichern, sowohl klassische Energie oder irgend etwas anderes.
Gasmotorenkraft neuester Artm das eines der 1. mit war, daß ganz Schnell hoch oder runter gefahren werden kann.
War genug Speicherkapazität vorhanden um 1990 oder hat man überschüssige Energie nicht eher verkauft.
GuD Kraftwerke bieten sich als Energiespeicher in Zusammenarbeit mit grünen Wasserstoff oder Methan an. Einer der möglichen Bausteine.
Dein letzter Absatz ist unverständlich.......
Die Frage ist ganz einfach. Wie viel Speicherkapazitäten gab es 1990!? Um für viele Eventualitäten vorgesorgt zu haben. Wie Stromausfälle.
Zudem hatte man 1990 noch mehr Industrie die massenhaft Strom direkt verbraucht hat.
Anders ist es im Vergleich dazu 2023.
Man wollte nach Fukushima aus der AKW Energie raus, oder auch nicht.
Man hätte zeitgleich neben Wind und Solarparks/ Anlagen in gleichen Massen in Speicherkapazität investieren müssen.
Da hat die Politik versagt.
Hier wird alles sehr gut erklärt:
Weil man sie als Speicher verwenden kann. Die Technik wird schon seit den 20-er Jahren genutzt.
Mein Vorschlag ist, die bereits beim Braunkohletagebau geschaffenen Strukturen (Außenkippe und Restsee) zum Bau eines derartigen Speicherkraftwerks zu nutzen.
Wenn in der Region hinreichende Wassermengen vorhanden sind ein ordentlicher Weg.
Als Langzeitspeicher bieten sich hier auch Lasthebekräne an mit welchen (Steinlasten) auf ein höheres Lager gehoben werden. Solche Systeme in der Nähe von Wind oder Solarparkanlagen könnten auch Energie langfristig speichern.