Wasser als Stromspeicher

Wasser als Stromspeicher
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Speicherkraftwerke helfen, schwankende Stromerzeugung auszugleichen. Im Grund funktioniert ein Speicherkraftwerk wie ein Spülkasten am WC: Wenn man es benötigt, wird das Wasser runtergelassen. Danach wird der Spülkasten wieder aufgefüllt.

Bei Speicherkraftwerken ist aber die Dimension eine andere und auch der Zweck ist ein anderer. Während der Spülkasten 6 bis 10 Liter speichert, warten beim Speicherkraftwerk Hieflau in der Steiermark 166 Milliarden Liter Wasser auf das Herunterlassen.Das Grundproblem beim Strom lautet: Elektrische Netze können keinen Strom speichern. Das zweite Problem lautet: Der Strom wird oft nicht dort erzeugt, wo er gebraucht wird. Um Nachfrage und Angebot an Strom anzugleichen müssen also andere Formen des „Stromspeicherns“ zum Einsatz kommen. Herrscht zum Beispiel Stromengpass, so kommt die Zeit der Speicherkraftwerke. Sie erzeugen rasch elektrische Energie, indem das in Stauseen der Höhe gespeicherte Wasser mit großer Geschwindigkeit durch Rohre zu den Turbinen und Generatoren geleitet wird. Die kinetische Energie wird zu Strom, der ins Netz gespeist wird und so die Nachfrage deckt. Diese Funktionsweise ist doppelt schlau: erstens wird erneuerbare Energie erzeugt und zweitens geschieht das dann, wenn damit am meisten Geld verdient werden kann, weil eben große Nachfrage besteht.

Wasser rauf, Wasser runter

Einen Schritt weiter wird bei Pump-Speicherkraftwerken gegangen. Beim Kraftwerk Sellrain-Silz zum Beispiel wird Wasser in einen Stausee hinaufgepumpt, wenn die Nachfrage gering – und damit die Nachfrage klein – ist. Steigt die Nachfrage, wird das Wasser in die andere Richtung gelenkt und Strom erzeugt. Wobei davon kaum etwas zu sehen ist. Die meisten Kraftwerksteile sind im Berg verbaut und damit äußerst stabil. Müssen sie auch sein, denn das Wasser stürzt bei der Astromerzeugung 1.200 Meter hinunter und landet mit einer Geschwindigkeit von 500 km/h bei den Turbinen.

Weil die Kapazität der Bergstauseen an seine Grenzen angelangt ist, weil neue Projekte aus Naturschutzgründen untersagt werden und weil es in vielen Regionen einfach an Bergen mangelt, wird an Alternativen geforscht. So wird in Deutschland getestet, ob nicht in aufgelassenen Bergwerken als Pump-Speicherkraftwerke dienen können. Gefälle gibt es in den Stollenlabyrinthen ja genug.

Die Idee: Wasserkraft aus Atomkraftwerken

Die Universität Innsbruck wiederum plant „Zylinder-Batterien“. Dabei wird ein stabiler Stahlzylinder mit Wasser gefüllt und einem schweren Deckel versehen. Strom wird erzeugt, in dem der schwere Deckel auf das Wasser drückt, das am unteren Ende des Riesenzylinders auf eine Turbine trifft. So wie beim Pump-Speicherkraftwerk wird das Wasser wieder in den Zylinder gepresst, wenn genügend Strom vorhanden ist. Der verwegene Plan: Ausgediente Atomkraftwerke sollen zu derartigen Zylindern umgebaut werden. Aus Atomstrom wird somit sauberer Strom.

Text: Gerd Millmann

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