Pumpspeicherkraftwerk – Funktion, Effektivität und Kritik

12. November 2013

Pumpspeicherkraftwerk - Funktion, Effektivität, KritikEin Pumpspeicherkraftwerk (oder: Umwälzwerk, Pumpspeicherwerk, PSW) ist in der Lage, elektrische Energie zu speichern, indem Wasser an eine erhöhte Position gepumpt und somit als potentielle Energie gespeichert wird.

Wir schreiben aus dem Grund einen Artikel darüber, da es Beschwerden hinsichtlich unserer Äußerungen gab, dass elektrische Energie, die durch erneuerbare Energien erzeugt wurde, nicht speicherbar sei. Deswegen möchten wir hier in einigen Punkten auf Pumpspeicherkraftwerke eingehen, ihre Funktionsweise und Effektivität erläutern und näher beleuchten, wieso diese Werke teilweise in der Kritik stehen.

Wie funktioniert ein Pumpspeicherkraftwerk genau?

Ein Pumpspeicherkraftwerk funktioniert so, dass überschüssige elektrische Energie genutzt wird, um Wasser an eine höhere Position zu pumpen und die elektrische Energie so in potentielle Energie umzuwandeln.

Wenn man das gespeicherte Wasser aus seiner erhöhten Position entlässt, durchläuft dieses bei seinem Weg nach unten Turbinen und Generatoren, die die potentielle Energie wieder zurück in elektrische Energie umwandeln. Fortan kann diese Energie wieder in das Stromnetzwerk zugeführt und genutzt werden.

Zum leichteren Verständnis haben wir folgende Grafik eingebaut, die die Funktionsweise eines Pumpspeicherkraftwerks hoffentlich etwas übersichtlicher darstellt:

Pumpspeicherkraftwerk Funktionsweise im Schema

Wieso sind Pumpspeicherkraftwerke notwendig?

Pumpspeicherkraftwerke dienen dazu, die erzeugte Energie in Kraftwerken zu regulieren, sodass es zu einer gleichmäßigen Auslastung im Stromnetzwerk kommt. So wird kein Strom verschwendet oder geht verloren (bzw. doch, aber darauf gehen wir im nächsten Abschnitt ein). Problematisch sind dabei insbesondere die Kraftwerke, die nicht regelmäßig dieselbe Menge an Strom produzieren, wie beispielsweise Windenergieanlagen oder Solaranlagen. Erneuerbare Energien sind zwar die Zukunft, allerdings sind sie abhängig von der Laune der Natur.

Wird einmal zu viel Strom produziert, kann dieser immerhin gespeichert werden, obwohl er nicht zu 100% zurück umgewandelt werden kann. In Zeiten, in denen zu wenig Strom verfügbar ist, kann außerdem auf die Reserven der Pumpspeicherkraftwerke zurückgegriffen werden.

Wie effektiv sind Pumpspeicherkraftwerke?

Pumpspeicherkraftwerke können eingespeicherten Strom natürlich nicht zu 100% wieder zurück in elektrischen Strom umwandeln. Das verbieten die physikalischen Gesetze. Folgende Faktoren spielen dabei eine Rolle:

  • Wasserwiderstand bzw. Strömungswiderstand
  • Wirkungsgrad der Generatoren + Trafoverluste
  • Eigenbedarf des Pumpspeicherkraftwerks
  • Übertragungsverluste der elektrischen Energie

Kritik

Pumpspeicherkraftwerke stehen vor allem deswegen in der Kritik, da sie das Landschaftsbild schädigen und bei Unfällen zu erheblichen Überschwemmungen führen können.

Außerdem werden sie häufig als Energievernichter bezeichnet (siehe vorheriger Abschnitt), was teils natürlich auch stimmt. Allerdings muss man sich vor Augen führen, dass Pumpspeicherkraftwerke immer noch die effektivste Möglichkeit der Energiespeicherung darstellen. Außerdem ist es deutlich effektiver, Strom mit Verlusten zu speichern, als ihn ganz versiegen zu lassen.

Fazit: Pumpspeicherkraftwerke

Pumpspeicherkraftwerke gewährleisten ein ausgelastetes Stromnetzwerk, in dem kein Strom unnötig verschwendet wird. Zwar sind diese Kraftwerke nicht zu 100% effektiv, allerdings sind sie immer noch die beste Methode, um elektrischen Strom zu speichern.

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