Funktionsweise eines Pumpspeicherwerks

Wie funktioniert ein Pumpspeicherwerk?

Beim geplanten Pumpspeicherkraftwerk am Franzosenkopf oberhalb der Gemeinde Niederheimbach soll Wasser aus einem Unterbecken in einen höher gelegenen künstlichen Speichersee gepumpt werden. Dieses geschieht in Zeiten, in denen es ein Überangebot an Strom gibt. Beispielsweise wenn der Wind besonders stark weht oder die Sonne stark scheint und gleichzeitig die Menschen und die Unternehmen nicht so viel Strom benötigen.

Oft ist es aber umgekehrt: Der Stromverbrauch ist sehr hoch, Windräder oder Solaranlagen können aber nicht genügend Energie erzeugen. Etwa bei Flaute oder in der Nacht. Dann kann das zuvor hoch gepumpte Wasser im Speicherbecken am Franzosenkopf abgelassen, durch Rohre zu Turbinen geleitet und so umweltfreundlich Strom erzeugt werden.

Pumpspeicherkraftwerke sind für den Ausbau der Erneuerbaren Energien wichtig. Die Anlagen können innerhalb weniger Minuten auf Schwankungen im Netz reagieren — sie sind daher für die Sicherung der Stromversorgung unerlässlich. Denn sie helfen, den Unterschied zwischen unregelmäßigen Stromverbrauch und unregelmäßiger Stromerzeugung rasch auszugleichen.

Warum sind Pumpsspeicherwerke so wertvoll? Sie können sowohl Energie aufnehmen als auch abgeben und damit die Regelung des Stromnetzes unterstützen. Um die Stromversorgung jederzeit flächendeckend zu sichern, müssen die Kraftwerke jederzeit gerade so viel Strom produzieren, wie von den Verbrauchern auch benötigt wird. Pumpspeicherwerke haben einen unschlagbaren Vorteil: Ihre Leistung steht innerhalb weniger Minuten zur Verfügung und kann sehr flexibel geregelt werden. Kernkraftwerke oder alte Kohlekraftwerke benötigen dafür mehrere Stunden.

Pumpspeicherwerke sind meistens so ausgelegt, dass sie mehrere Stunden unter Volllast Strom produzieren können. Die Speicherkapazität ist dabei unter anderem abhängig von der Wassermenge des Oberbeckens und dem Höhenunterschied zwischen dem Oberbecken und der Turbine.

Der Energiespeicher

In einem Pumpspeicherwerk wird nicht im herkömmlichen Sinne Strom produziert. Es handelt sich, wie der Name ja schon sagt, um die Speicherung von Strom, der bereits in anderen Anlagen erzeugt wurde. Und da Strom selbst nicht zu speichern ist, geschieht dies durch zweifache Umwandlung von Energie: Die elektrische Energie wird beim Heimbach-Speicher durch Umwandlung in potentielle Energie von Wasser gespeichert und bei Bedarf durch Umwandlung dieser potentiellen Energie zurück in elektrische Energie wieder ins Stromnetz gespeist.

Energiespeicher sind zur Netzregelung unverzichtbar: Bei einem Überangebot von elektrischer Leistung kommt es zu einer Steigerung der Netzfrequenz, bei einem Unterangebot zu einer Absenkung der Netzfrequenz. Viele elektronische Geräte, zum Beispiel Computer und Fernseher, können abstürzen oder nicht richtig funktionieren und es kann zu Stromausfällen kommen. Dieses Problem wird sich künftig verschärfen durch den steigenden Anteil an Erneuerbarer Energie.

Funktionsweise eines Pumpspeicherwerks
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