Pumpspeicherkraftwerk auf dem Meeresgrund

Betonkugelspeicher erhält German Renewables Award

Vor einem Jahr versenkten Wissenschaftler eine Betonkugel hundert Meter tief im Bodensee. Der Hohlkörper mit drei Metern Durchmesser diente als Funktionsmodell für ein Offshore-Pumpspeicher-Kraftwerk. Medienmitteilungen des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) in Kassel und von BINE-info zufolge erhielten sie für ihre Forschungsarbeiten am 30.11.2017 den „German Renewables Award 2017“. Die Entwickler im Fraunhofer IWES planen bereits den nächsten Schritt.

Wie kann überschüssiger Strom von Offshore-Windenergieanlagen bereits vor Ort gespeichert werden? Horst Schmidt-Böcking, von der Universität Frankfurt, und Gerhard Luther, Universität des Saarlandes, hatten die Idee, ein Pumpspeicherkraftwerk auf dem Meeresgrund zu errichten. Das Prinzip ist einfach: Hohle Betonkugeln werden in große Wassertiefen versenkt. Wenn der Wind kräftig weht, pumpen Elektropumpen Wasser aus den Kugeln heraus. Die so gespeicherte Energie kann bei Bedarf wieder abgerufen werden. Wasser strömt dann unter hohem Druck durch eine Turbine in die leere Kugel und erzeugt über einen Generator Strom.

Bei einem Durchmesser von 30 Metern und einer Wassertiefe von 700 m kann eine Betonkugel rund 20 MWh speichern. Das zeigte in einem vierwöchigen Versuch, dass das Konzept funktioniert. Für das Projekt „Stored Energy in the Sea (StEnSea)“ versenkten sie im November 2016 ein Funktionsmodell im Maßstab 1:10 im Bodensee auf eine Tiefe von etwa 100 Meter. Die Versuchsergebnisse waren vielversprechend. „Wir konnten tatsächlich erfolgreich Energie speichern und eine Vielzahl von unterschiedlichen Zyklen fahren“, zeigte sich Projektleiter Dr. Matthias Puchta im Interview erfreut.

German Renewables Award

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der Forschungsinitiative Energiespeicher geförderte Projekt erhielt den German Renewables Award in der Kategorie “Projekt des Jahres”. Die achtköpfige Jury aus Wissenschaft und Wirtschaft verlieh die Auszeichnung im Rahmen einer Gala im Internationalen Maritimen Museum in der Hamburger HafenCity.

Rechts: Das Stensea-Projektteam hat am 30. November 2017 in Hamburg den „German Renewables Award“ des Cluster Erneuerbare Energien Hamburg (EEHH) entgegengenommen. Von rechts: Mathias Puchta (Fraunhofer IWES), Dr. Julian Meyer (Hochtief), Jochen Bard, Daniel Hau, Christian Blum (alle Fraunhofer IWES)

Matthias Puchta: „In der nächsten Stufe streben wir an, eine dreimal so große Betonkugel im Meer zu testen, die dann ca. das 50 – 100-fache an Energie speichern kann. Die wirtschaftliche Anwendung für solche Speichersysteme liegt in Meerestiefen von 600 bis 800 Metern. Mögliche Standorte liegen insbesondere vor den Küsten Europas, Japans und den USA. Das von uns ermittelte Potential liegt bei rund dem tausendfachen der heute weltweit installierten Pumpspeicherleistung – das ist ein wichtiger Beitrag zur internationalen Energiewende.”

Das Projekt ist Teil der Forschungsinitiative Stromspeicher und wird auf der Website der Initiative dokumentiert. In einem Interview erläuterte Matthias Puchta, wie das Pumpspeicherkraftwerk funktioniert, welche Probleme zu lösen sind und welche Potenziale weltweit bestehen. (me)

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