Alternatives Pumpspeicherkonzept in Form eines Unterflur-Lageenergiespeichers mit Sekundärspeicher

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.

Durch intensiven Ausbau erneuerbarer Energieerzeugung soll bis 2050 eine Spitzenkapazität von 240 GW entstehen. Damit besteht die Notwendigkeit, das künftige Potential an Energiespeichern um ein Vielfaches auszubauen. Spätestens mit dem geplanten Ablösen bisheriger Großkraftwerke von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien steigt die Notwendigkeit eines massiven Einsatzes von Energiespeichern, um kurz- und mittelfristige Schwankungen in Erzeugung und Verbrauch auszugleichen.
Derzeit stehen zur Speicherung großer Energiemengen lediglich die seit Jahrzehnten bekannten klassischen Pumpspeicherwerke mit einer Gesamtspeicherkapazität von ca. 40 GWh zur Verfügung. Ein hoher Flächenverbrauch sowie die geografischen Anforderungen eines großen Höhenunterschieds beschränken im Falle eines künftig intensiven Speicherausbaus eine Lösung mit dieser bisherigen Speichertechnologie.
Zwar gibt es verschiedene alternative Lösungsansätze, so z. B. ein „Gravity Power Modul" oder der „Power Tower", welches einen senkrecht in einer zylindrischen Röhre verschiebbaren Kolben besitzt, der als Lageenergiespeicher wirkt und dessen Kolben mit Hilfe von Wasser hochgehoben wird. Das Ausschachten einer senkrechten zylindrischen Röhre sowie das Einbringen eines entsprechend schweren Kolbens setzen einer – wie benötigt – großtechnischen Lösung jedoch sowohl wirtschaftliche als auch technische Grenzen.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 1-2/2013 (Januar 2013)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Bernhard Miller

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