Pumpspeicheranlagen – Entwicklungsschritte im Rückblick und Ausblick

Pumpspeicherwerke in Österreich zeigen auf Grund steigender Anforderungen wesentliche Entwicklungen. Dies betrifft die Hydraulik der Triebwasserwege, Wasserschlösser für freien Regelbetrieb und oftmalige Turbinen-Pumpen-Übergänge, durchströmte Kammern sowie Windkessel- und 3-Kammer-Wasserschlösser. Weiteres umfassen sie die Auskleidung von Druckstollen und -schächten für extreme Bedingungen, wie die Vorspannung des Ringbetons mittels Injektionen, sowie die mögliche zukünftige Verlegung von Speicherbecken unter Tag.

Der runde Geburtstag eines so prominenten Wasserbau-Ingenieurs, Wasserwirtschaftlers sowie akademischen Lehrers und Funktionärs wie Jürgen Giesecke gibt Anlass zu einem Rückblick samt möglichem Ausblick auf die Zukunft. Der Autor dieses Aufsatzes, dem es zu Ehre gereicht, sich als Gieseckes Freund bezeichnen zu dürfen, wählte dazu das Thema „Pumpspeicher-Anlagen“; auch Giesecke haben sie im Rahmen seiner Untersuchungen und Veröffentlichungen zu Wasserkraftthemen – einem Teil seines umfangreichen Oeuvres – mehrfach beschäftigt. Der Autor tut dies aus der Sicht eines Österreichers, der selbstverständlich die deutsche und die internationale Entwicklung mitverfolgt.
Wie bekannt, erfordert die Deckung des schwankenden Strombedarfs im Jahresund Tageszyklus sowie die Frequenzhaltung im Netz einen entsprechenden Ausgleich mit zunehmend schärferen Bedingungen. Hierfür stehen die Speicher- und v. a. die Pumpspeicher-Anlagen zur Verfügung. In den vergangenen Jahren sind eine Reihe von Anlagen errichtet worden, wie z. B. Goldisthal und die Anlagen der Schluchseewerke sowie in Österreich ausgehend von der Kaprun-Oberstufe die Werke in den alpinen Regionen; diese waren zum Teil über Verträge mit der deutschen Stromversorgung verbunden. Als neueste Anlagen seien Kops II, Limberg II, Feldsee und Reisseck II (im Bau) erwähnt. Nach einer Krisen-bedingten Zurückhaltung in letzter Zeit scheint die Errichtung neuer Anlagen wieder ein Thema zu sein, wie aktuelle Projekte zeigen; dies v. a. zufolge des zunehmenden Einsatzes der stochastisch vorgegebenen erneuerbaren Energien, wie Wind, Wasser und Sonne. Für Deutschland sei dazu auch der geplante Ausstieg aus der Kernenergie- Nutzung, sowie seine Welt-Spitzenstellung bei der Windenergie genannt.
Zur Typologie sei noch angeführt, dass Anlagen für reinen „Pumpwälzbetrieb“ sowie hybride, d. h. Speicherkraftwerke mit überlagertem Pumpwälzen, wie sie v. a. in den Alpen errichtet wurden, zu unterscheiden sind. Bemerkenswert ist dabei der konkurrenzlose Gesamtwirkungsgrad derartiger Anlagen (bis nahezu 80 %).
Im folgendem sollen kurz wichtige, v. a. innovative Entwicklungsschritte in Österreich in Vergangenheit und Gegenwart dargestellt werden, an denen der Autor maßgeblich beteiligt war bzw. ist, sowie ein Ausblick auf eine mögliche zukünftige Entwicklung gegeben werden.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 10 / 2012 (Oktober 2012)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Dr. Günther Heigerth

Artikel weiterleiten In den Warenkorb legen Artikel kommentieren


Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:

Alternatives Pumpspeicherkonzept in Form eines Unterflur-Lageenergiespeichers mit Sekundärspeicher
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2013)
Als Alternative zu klassischen Pumpspeicherbauweisen wurde ein Speicherkonzept fortentwickelt, bei dem aus monolithischem Felsgestein ein zylindrischer Fels ausgesägt wird. Unter diesen Zylinder wird Wasser gepumpt, während eine radiale Hochdruckdichtung den Zylinder abdichtet. Der durch den Druck emporsteigende Felszylinder wird teilweise abgetragen und zu einem umlaufenden Erddamm aufgeschichtet. Der so geschaffene See bildet zusammen mit dem Speicher unterhalb des Zylinders einen Pumpspeicher mit hoher Energiedichte. Ein konstanter Wasserpegel des Speichersees ermöglicht die Nutzung als Naherholungsgewässer mit einer hervorragenden Umweltakzeptanz und freier Standortwahl.

Hybride Modelluntersuchungen zum Ein- und Auslaufbauwerk im Unterbecken des Pumpspeicherwerks Atdorf
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2013)
Die Schluchseewerk AG plant den Bau des größten Pumpspeicherwerks (PSW) in Deutschland. Am Institut für Wasser und Gewässerentwicklung in Karlsruhe wurden hybride wasserbauliche Untersuchungen zur Optimierung des Ein- und Auslaufbauwerks im Unterbecken durchgeführt. Dabei wurden umfangreiche Vergleiche zwischen dem numerischen und dem physikalischen Modell angestellt sowie die Modellübertragbarkeit vom Modellmaßstab in den Naturmaßstab untersucht. Als Ergebnis konnte ein Bauwerksentwurf gestaltet werden, der sowohl über geringe Abmessungen als auch über gute Strömungseigenschaften verfügt.

Pumpspeichertechnologien im Vergleich
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (7/2012)
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.

Wasser als Energiespeicher – neue Ideen und Konzepte
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (7/2012)
Die Speicherung elektrischer Energie hat große Bedeutung für den Ausgleich der Schwankungen zwischen Strombedarf und Stromproduktion. Infolge der in Mitteleuropa massiv zunehmenden Einspeisungen von Strom aus erneuerbaren Energien und dem politischen Entschluss Deutschlands, aus der Atomkraft bis zum Jahre 2022 vollständig auszusteigen, steigt der Speicherbedarf weiter an. Die wichtigste Technologie für die großtechnische Speicherung elektrischer Energie ist die Pumpspeicherung. Andere Speichermethoden weisen im Vergleich erhebliche Nachteile auf. Eine Reihe von neuen Ideen und Konzepte zur Nutzung von Wasser als Energiespeicher jenseits konventioneller Pumpspeicher liegt bereits vor. Gegenwärtig werden z. B. an der Universität Innsbruck hydraulische Großenergiespeicher nach den Power-Tower- und Buoyant-Energy-Konzepten entwickelt.

Kraftwerk Koralpe – Upgrading zum Pumpspeicherkraftwerk
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (7/2012)
mögDas Speicherkraftwerk Koralpe wurde erfolgreich zu einem Pumpspeicherkraftwerk umgebaut, wobei mit 25 % der ursprünglichen Errichtungskosten die Erzeugung verdoppelt wurde. Unter Nutzung bestehender Anlagen, wie Speicher, Triebwasserweg und Turbine, wurde weltweit erstmalig eine 3-stufige Pumpe mit Anfahrtechnik im ausgeblasenen Zustand eingesetzt. Die Abdichtung der Baugrube für den 35 m tiefen Schacht war ebenfalls eine Herausforderung.

Name:

Passwort:

 Angemeldet bleiben

Passwort vergessen?

Der ASK Wissenspool
 
Mit Klick auf die jüngste Ausgabe des Content -Partners zeigt sich das gesamte Angebot des Partners
 

Selbst Partner werden?
 
Dann interessiert Sie sicher das ASK win - win Prinzip:
 
ASK stellt kostenlos die Abwicklungs- und Marketingplattform - die Partner stellen den Content.
 
Umsätze werden im Verhältnis 30 zu 70 (70% für den Content Partner) geteilt.
 

Neu in ASK? Dann gleich registrieren und Vorteile nutzen...