Energie-Glossar · P
Pumpspeicherkraftwerk
Ein Pumpspeicherkraftwerk speichert Energie, indem es Wasser in ein höher gelegenes Becken pumpt. Beim Zurückfließen treibt das Wasser eine Turbine mit Generator an. Wegen der Verluste wird über einen vollständigen Speicherzyklus weniger Strom abgegeben als zuvor zum Pumpen benötigt.
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Der Pumpspeicherzyklus
- Strom zum Pumpen
- Wasser im Oberbecken
- Turbine beim Abfluss
- Strom zurück ins Netz
Die wichtigsten Informationen zu Pumpspeicherkraftwerk
- Der Höhenunterschied und die nutzbare Wassermenge bestimmen die gespeicherte Lageenergie.
- Pumpen und Turbinen bestimmen die mögliche Lade- und Entladeleistung.
- Wirkungsgrad und Betriebsdauer sind anlagenspezifisch.
- Netzdienstleistungen setzen geeignete Technik und betriebliche Voraussetzungen voraus.
Wie funktioniert die Speicherung?
Im Pumpbetrieb wird elektrische Energie zum Heben des Wassers eingesetzt. Im Turbinenbetrieb wird ein Teil dieser Lageenergie wieder zu Strom. Das Kraftwerk erzeugt damit über den reinen Speicherzyklus keine zusätzliche Energie. Anlagen mit natürlichem Zufluss können daneben auch Energie aus diesem Wasserzufluss nutzen.
Es gibt offene Systeme mit Verbindung zu natürlichen Gewässern und geschlossene Systeme mit getrennten Speicherbecken. Die nutzbare Energiemenge hängt unter anderem von Wassermasse und Fallhöhe ab. Die Entladedauer ergibt sich außerdem aus der gewählten Leistung; MW und MWh sind deshalb nicht austauschbar.
Wie sehen reale Größenordnungen aus?
Als konkretes Beispiel nennt Vattenfall für Goldisthal 1.060 MW Nennleistung, rund neun Stunden Turbinenvolllastbetrieb und einen Pumpspeicherwirkungsgrad von 80 Prozent. Die angegebene Anfahrzeit aus dem Stillstand in den Turbinenbetrieb beträgt 100 Sekunden. Diese Werte sind keine allgemeine Zusage für jedes Pumpspeicherkraftwerk.
Welche Aufgaben kann die Anlage übernehmen?
Geeignete Anlagen verschieben Strom zwischen Zeiten unterschiedlicher Preise oder Systembedarfe. Sie können außerdem Regelreserve und weitere Systemdienstleistungen anbieten, wenn die jeweiligen technischen und marktlichen Voraussetzungen erfüllt sind. Schwarzstart verlangt dafür geeignete Hilfsenergie, Steuerung und abgestimmte Wiederaufbauverfahren; Wasser im Oberbecken allein reicht nicht als Nachweis.
Im Vergleich zu Batterien zählen konkrete Speicherdauer, Standort, Investition, Betrieb und Erlösmöglichkeiten. Pumpspeicher benötigen geeignete Flächen und Höhenverhältnisse. Weder eine universelle wirtschaftliche Überlegenheit noch unbegrenzte Lebensdauer folgt aus dem Speicherprinzip.
Quellen & Verweise
- US Department of Energy — Pumped Storage Hydropower. energy.gov · Abruf
- Vattenfall — Pumpspeicher Goldisthal: technische Daten. group.vattenfall.com · Abruf
Häufige Fragen zu Pumpspeicherkraftwerk
Erzeugt ein Pumpspeicher mehr Strom, als er verbraucht?
Im reinen Pump-Speicherzyklus nein. Natürlicher Wasserzufluss kann zusätzliche Wasserkrafterzeugung ermöglichen.
Sind alle Pumpspeicher schwarzstartfähig?
Das muss für die konkrete Anlage technisch und betrieblich nachgewiesen sein.
Wie lange kann gespeichert und ausgespeichert werden?
Speicherfüllstand, nutzbares Volumen, Fallhöhe und Entladeleistung bestimmen die nutzbare Energie und Abgabedauer.
