Pumpspeicherkraftwerke

In den letzten Jahren hat die Bedeutung von Pumpspeicherkraftwerken stark zugenommen. Ich möchte für diejenigen die mit dem Begriff „Pumpspeicherkraftwerk“ noch nichts anfangen können, das Prinzip und die Wirkungsweise kurz erläutern:

Zunächst einmal können Pumpspeicherkraftwerke nicht überall gebaut werden, denn man braucht zwei Becken die einen möglichst großen Höhenunterschied zueinander aufweisen. Diese Becken werden als Ober- und Unterbecken bezeichnet.

Es gibt Zeiten bei der Stromversorgung in denen sehr viel Strom zur Verfügung stehen muss (Spitzenbedarf) und andersherum gibt es Zeitabschnitte in denen der Energiebedarf im Netz sinkt und dementsprechend wenig Strom nachgefragt wird (zum Beispiel nachts). Diese Tatsache ist einer der Gründe die ein Pumpspeicherkraftwerk wirtschaftlich machen lässt.Bei Elektrizitätsüberschüssen im Netz lässt sich der Strom sehr preiswert beziehen und das Kraftwerk arbeitet im Pumpbetrieb. Wenn allerdings viel Strom benötigt wird, geht das Kraftwerk in den Generatorbetrieb über und kann so den Strom zu höheren Preisen verkaufen.

Das Problem bei der Windenergie ist, dass der Windstrom der ins Netz eingespeist werden kann sehr schwankt, weil er abhängig davon ist wie stark der Wind weht. Es muss aber immer so viel Strom auf dem Energiemarkt zur Verfügung stehen, dass der Grundbedarf gedeckt ist und darüber hinaus auch zu Spitzenlastzeiten die Stromnachfrage gedeckt werden kann. Hierbei spielen die Pumpspeicherkraftwerke eine wichtige Rolle, die ich Ihnen jetzt näher bringen möchte:

Wir stellen uns vor es wird zu einer Spitzenlast sehr viel Energie benötigt. Dann ist es möglich, das Wasser welches sich im Oberbecken befindet, über ein Einlaufwerk und über Druckrohrleitungen ins Maschinenhaus zu leiten. Wenn das Wasser also unten angekommen ist fließt es zur Turbine die dann einen Generator antreibt, der elektrische Energie erzeugt.

Damit der erzeugte Strom auch ins Netz eingespeist werden kann, muss der Strom noch an die Netzspannung angeglichen werden, das übernimmt ein Transformator. Nachdem die Turbine dem Wasser die Energie entzogen hat fließt das Wasser in das Unterbecken.

Und wenn zu viel Strom zur Verfügung steht, z.B. in lastschwachen Zeiten, arbeitet das Pumpspeicherkraftwerk einfach genau entgegengesetzt wie oben beschrieben. Statt einer Kraftmaschine (Turbine) wird nun eine Arbeitsmaschine (Pumpe) eingesetzt. Die elektrische Maschine arbeitet jetzt nicht mehr als Generator sondern als Motor und treibt so die Pumpe an. Dadurch wird Wasser vom Unterbecken zurück ins Oberbecken gefördert.

Beim Umschaltvorgang vom Generator- in den Pumpbetrieb kann es zu großen Druckschwankungen kommen. Um diese auszugleichen gibt es in der Staumauer im Oberbecken ein Wasserschloss, welches die Schwankungen ausgleicht und so verhindert, dass keine Anlagenteile beschädigt werden.

Der Wirkungsgrad von Pumpspeicherkraftwerken liegt zwischen 70 – 80 Prozent. Das bedeutet von der Energie die benötigt wird um Wasser hoch zu pumpen können später rund 70% der Energie über den Generator zurück gewonnen werden. Sicherlich sind die Verluste nicht gerade gering, aber würde man jedes Mal Kraftwerke hoch und runterfahren um Strombedarfsspitzen auszugleichen, wären die Verluste viel größer.

Das Pumpspeicherkraftwerk Goldisthal ist das größte in Deutschland und befindet sich in Thüringen. Es wurde 2003 in Betrieb genommen und hat eine Gesamtnennleistung von 1060 Megawatt. Das Kraftwerk kann 8 Stunden volle Leistung liefern und kann so den Strombedarf von ungefähr 2,7 Millionen Durchschnittshaushalten decken.

Was sind Pumpspeicherwerke genau?

Was sind Pumpspeicherkraftwerke? Kennen Sie sie? Ist Ihnen bewusst, dass sie sehr effizient und zuverlässig sein können? In diesem Artikel finden Sie einige Informationen zu diesen Kraftwerken.

Zunächst werden wir darüber sprechen, was Pumpspeicherkraftwerke sind und wie sie funktionieren. Das Grundprinzip dieser Kraftwerke ist, dass eine Energie in einer Art Flüssigkeit, z. B. in einem Pumpspeicher, gespeichert und dann in einem Kraftwerk auf ein höheres Niveau gepumpt wird. Wie funktionieren Pumpspeicherkraftwerke? Nun, der Prozess funktioniert im Wesentlichen wie folgt:

Zunächst wird Wasser an die Spitze des Speichers gepumpt. Dann wird das Wasser in Dampf umgewandelt, der die stromerzeugende Turbine (oder den Generator) antreibt, der die elektrischen Geräte im Kraftwerk betreibt. Danach wird das Wasser wieder zum Boden des Speichers abgelassen.

Es gibt zwei Hauptwege, auf denen dies geschieht. Erstens wird das Wasser auf ein ausreichend hohes Niveau gepumpt, um eine Druckänderung zu bewirken. Dies wird als „Hochpumpen“ bezeichnet, weil man beim Hochpumpen von Wasser eine Kraft auf das Wasser ausübt. Die Energie, die Sie auf das Wasser ausüben, bewirkt, dass sich das Wasser ausdehnt (was als „Entwässerung“ bezeichnet wird). Je mehr Sie diese Kraft gegen das Wasser ausüben, desto stärker wird sie, und desto mehr Wasser dehnt sich aus.

Zweitens wird das Wasser, das bis zum oberen Rand des Reservoirs gepumpt wird, zur Ruhe gebracht. Das Reservoir sitzt da und tut nichts, während die Energiequelle weiterhin Energie in Form von Elektrizität aus dem Kraftwerk bezieht. Dies wird als „Ruhen“ bezeichnet. Je tiefer das Reservoir und je mehr „Wasser“ sich darunter befindet, desto weniger Energie wird dem Kraftwerk entzogen und desto mehr Strom wird produziert. Dies wird „Entwässerung“ genannt.

Bei beiden Prozessen gibt es einen Energieverlust. Deshalb muss in manchen Fällen der erzeugte Strom zugekauft werden. Die Frage ist, wie viel Energie beim Hochpumpen von Wasser oder beim Stehen in einem Stausee verloren geht. Nun, wie Sie sich denken können, ist es mehr Energie, als Sie jemals benötigen würden, um sie zu kaufen. An dieser Stelle kommt der dritte Prozess ins Spiel.

Wenn Sie Wasser hochpumpen, durchlaufen die Pumpen eine Kiesschicht am oberen Rand des Reservoirs. Dieser Kies verlangsamt die Pumpe, so dass sie nicht so viel Energie aufwenden muss, um das Wasser zu bewegen. Dadurch läuft die Pumpe langsamer und das Wasser füllt sich schneller, wodurch weniger Energie verbraucht wird. Wenn sich das Wasser schneller füllt, nimmt es auch mehr Platz ein, so dass mehr Energie benötigt wird, um es zu bewegen.

Dies sind die drei Hauptgründe, warum Pumpspeicherkraftwerke notwendig sind. Sie ermöglichen es uns, Energie zu sparen, sie helfen der Umwelt, und sie sind billiger als andere Optionen. Je nachdem, für welchen Typ Sie sich entscheiden, können die Kosten sehr unterschiedlich ausfallen. Dies ist etwas, das Sie mit Ihrem Anlageberater besprechen sollten. Am Ende wird es sich aber lohnen, weil Sie Geld sparen und gleichzeitig der Welt helfen.

Pumpspeicherkraftwerke nehmen überschüssigen Strom auf und pumpen ihn zurück in das Stromnetz. So entsteht Strom für Ihren Haushalt, wenn Sie ihn verbrauchen, aber Sie zahlen ihn dann zurück. Sie können diesen Strom entweder kaufen oder Kraftwerke entlang des Netzes bauen. So können Sie Ihre Kosten ausgleichen oder sogar Geld mit Ihrem überschüssigen Strom verdienen!

Eine Sache, die Sie bei der Frage, was Pumpspeicherkraftwerke sind, beachten sollten, ist, dass es verschiedene Optionen gibt. Die eingesetzte Pumpspeichertechnik wird oft in Verbindung mit Windkraftanlagen eingesetzt, um eine effizientere Art der Windenergienutzung zu erreichen. Sie werden feststellen, dass diese Technologie Ihnen helfen kann, jedes Jahr Tausende von Euros bei Ihrer Stromrechnung zu sparen.

Was sind Pumpspeicherkraftwerke benötigen nicht die Wartung, die andere Arten von Kraftwerken erfordern. Sie müssen nicht nachfüllen oder gar das Öl in den Pumpen wechseln. Sie müssen lediglich darauf achten, dass die Pumpe sauber ist und einwandfrei funktioniert. Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich unbedingt an ein seriöses Unternehmen, damit es alle Ihre Fragen beantworten kann.