Pumpspeichertechnologien im Vergleich

Nach heutigem Stand der Technik stellen Pumpspeicherkraftwerke die einzig zuverlässige, wirtschaftlich tragfähige und ökologisch sinnvolle Speichermöglichkeit für elektrischen Strom dar. Die unterschiedlichen technischen Lösungen, die jeweils besten Anwendungsmöglichkeiten und neusten Forschungsergebnisse für Pumpspeicherkraftwerke werden in diesem Fachbeitrag vorgestellt. Potenziale für den Bau von Pumpspeicherkraftwerken gibt es weltweit zahlreich. In Europa, wo diese Technologie zur Stromerzeugung aus Wasserkraft seit langem angewendet wird, existieren neue Standorte mit vorwiegend besonderen technischen Anforderungen. Bestehende Pumpspeicherkraftwerke stehen zur Modernisierung, zur Leistungserhöhung und teilweise zum Ausbau an. Der Bedarf für zuverlässige Stromspeicherung durch Pumpspeicherkraftwerke ist hoch. Die Bereitschaft, in den Ausbau zu investieren, jedoch verhalten, da sich die ökonomischen Rahmenbedingungen durch die verringerte Preisdifferenz zwischen Grundlast- und Spitzenlastbereitstellung zwischenzeitlich deutlich verschlechtert haben.

Durch den beschleunigten Ausbau von Windkraft- und Solaranlagen beobachtet man in Europa aktuell eine Renaissance des Baus von PSW. PSW sind derzeit die einzige, technologisch erprobte, wirtschaftlich und ökologisch tragfähige Methode zur Energiespeicherung, die durch Systemdienstleistungen den Ausbau der anderen erneuerbaren Energien unterstützen und ermöglichen kann. Die maschinentechnischen Voraussetzungen dazu sind vorhanden. Gegenüber der Vergangenheit haben sich jedoch Aufgaben und Lastkollektive charakteristisch geändert.

Ternäre Sätze bieten, besonders dann wenn sie mit einem hydraulischen Wandler kombiniert werden, die größte Flexibilität im Betrieb. Die Pumpleistung reversibler Maschineneinheiten kann mit Asynchron-Maschinen oder durch Betrieb im hydraulischen Kurzschluss geregelt werden.

Das Ausbaupotenzial in Deutschland ist auf der einen Seite durch die natürlich begrenzte Anzahl von geeigneten Standorten sowie durch Akzeptanzprobleme in der Bevölkerung begrenzt. Möglicherweise kann die Nutzung industriell bereits genutzter Areale hier eine zusätzliche Alternative darstellen.

Der Druck für den Ausbau von Energiespeichern wird auf der anderen Seite jedoch angesichts der hochgesteckten Ziele, insbesondere auch für den gesteckten Zeitrahmen zum Ausbau der erneuerbaren Energien, immer größer. Trotz der physikalischen Notwendigkeit für den Bau von PSW sind Investitionen schwierig, da sich die Preisdifferenz zwischen Grundlast und Spitzenlast, anhand derer die Stromerzeuger die Rentabilität ihrer Investitionen in PSW errechnen, in den vergangenen Jahren kontinuierlich verringert hat.

Auch wenn die Verantwortung für die Gewährleistung der Stromversorgung bei den Netzbetreibern liegt, hat der Gesetzgeber nach der Einleitung des raschen Paradigmenwechsels zugunsten der erneuerbaren Energien die Aufgabe, die entsprechenden Anreize zum Ausbau der Energiespeicherung zu setzen. Da zwischen Projektidee, Planung, Genehmigungsverfahren, Vergabe, Realisierung bis zur Inbetriebnahme eines PSW 10 bis 20 Jahre vergehen, ist Kreativität und rasches Handeln hier zwingend erforderlich.

Copyright:	© Springer Vieweg \| Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle:	Wasserwirtschaft 7-8 / 2012 (Juli 2012)
Seiten:	6
Preis:	€ 10,90
Autor:	Jörg-Peter Albrecht

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