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Ein Wasserkraftwerk in einem Turm

 

Quelle: Die Presse

Wie lässt sich Energie dort speichern, wo sie erzeugt wird? Eine neue Lösung könnte aus Innsbruck kommen: Dort haben Wissenschaftler den sogenannten Powertower entwickelt.

Deutschland vollzieht gerade die Wende weg von Atomkraftwerken hin zu Wind- und Solarenergie und hat dort bereits gewaltige Fortschritte gemacht. Problem bleibt allerdings die Speicherung des Stroms, der zu wind- und sonnenreichen Zeiten produziert wurde, für Nacht und Windstille. Eine bahnbrechende Lösung könnte vom Arbeitsbereich Wasserbau der Uni Innsbruck kommen. Dort arbeitet man bereits seit 2011 am sogenannten Powertower.

Mini-Pumpspeicher vor Ort

Markus Aufleger vom Institut für Infrastruktur der Uni Innsbruck leitet den Arbeitsbereich Wasserbau. Mit seiner Forschungsgruppe hat er vor einigen Jahren die Idee geboren, Mini-„Pumpspeicher“ direkt dorthin zu bringen, wo Wind- und Solarenergie generiert wird. Bislang wurden, unter anderem unterstützt vom Klimafonds von Technologie- und Lebensministerium, zwei Modelle entwickelt: der Powertower und Bouyant Energy, was soviel bedeutet wie „schwimmende Energie“. Der Powertower soll auf dem Land, Buoyant Energy bei Windparks im Meer eingesetzt werden.

Die Funktionsweise beider Modelle ist denkbar einfach. Der Powertower ist ein Turm oder Schacht, in dem ein großes, in vertikaler Richtung bewegbares Gewicht liegt. Ist überschüssiger Strom vorhanden, wird Wasser aus dem Raum über dem Gewicht nach unten gepumpt. Wird Strom benötigt, so sinkt das Gewicht, und das Wasser strömt zurück.

Dabei kann sich die Turbine, die Strom erzeugt, außerhalb des Turmes befinden, oder sogar im Gewicht, das sich nach unten bewegt. Aufleger beschreibt den Turm als „hydraulische Batterie, die geladen ist, wenn das Gewicht sich ganz oben befindet, und entladen ist, wenn es sich ganz unten befindet“.

Der Wirkungsgrad des Powertower liegt bei mindestens 80 Prozent.

Ein Powertower mit einer halbwegs brauchbaren Leistung muss nämlich an die 100 Meter hoch sein und einen Durchmesser von mindestens zehn Metern haben. Und davon ist man mit dem Türmchen noch weit entfernt. Nächster Schritt wäre also, einen 20 oder 30 Meter hohen Zylinder bauen zu lassen. Doch der kostet leider viel Geld, wie erste Kostenvoranschläge zeigten.

Kommentar

Die Idee ist nicht ganz neu bzw. gibt es dazu schon unterschiedliche Ansätze. Das Konzept scheint aber Sinn zu machen. Die Frage ist, ob immer großtechnische Lösungen erforderlich sind, oder ob mit einer Vielzahl an kleineren Baugruppen auch ein wichtiger Beitrag zum Energiezellensystem geschaffen werden könnte.

 

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1 Comment

  1. Franz Hein sagt:

    Letztlich ist es eine Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische (Lage-)Energie und das ganz (mit meist recht guten Wirkungsgrad) wieder zurück. Ob die bewegte Masse Wasser oder ein anderer Stoff ist, spielt eigentlich keine Rolle. Es ist das Prinzip der Pumpspeicherwerke.

    Alle diese guten Ideen scheitern momentan an unseren irren Marktrahmenbedingungen, nicht an der technischen Ausführung. Selbst vorhandene Pumpspeicherwerke sind “nicht im Geld”, weil sie den früher vorhandenen “Spread”, also den Preisunterschied zwischen der Zahlung für das meist nächtliche Hochpumpen und dem Erlös des Turbinierens zur Leistungsspitze (früher am Vormittag, oft kurz vor Mittag) nicht mehr nützen können, weil es den Preisunterschied wegen der Photovoltaik-Einspeisung so einfach nicht mehr gibt. Damit ist die Geschäftsgrundlage “vernichtet” worden. Die Sonne scheint nun mal tagsüber und ausgerechnet um die Mittagszeit am meisten (und nachts immer noch nicht). Sorry für meine Gehässigkeit, aber da packt mich der Zorn, weil diese irren Marktrahmenbedingungen durch Gesetze (ohne Rücksicht auf die Physik) geschaffen worden sind. Und die gesetzlich vorgegebenen Marktrahmenbedingungen sind – trotz negativer Preise an der Energiebörse EEX – bisher immer noch nicht “novelliert” worden.

    Bisher ist bei der Energiewende nur das Geld (der Aktionäre und der Energienutzer) wichtig, nicht aber die Energie. Die Aktionäre “brauchen” soviel Rendite wie irgend möglich. Die Energienutzer möchten so wenig wie irgend möglich für Energie bezahlen. Dass das eigentliche Ziel der Energiewende die Loslösung von den fossilen Rohenergievorräten ist (sorry: sein müsste), passt nicht in die Köpfe der Politiker und schon gar nicht in die Köpfe der Firmenchefs der Energiebranche (die doch bisher mit dem Plündern der Vorräte an fossilen Rohenergien Geld verdient haben).

    Allerdings passt das eigentliche Ziel auch nicht in die Köpfe der Energienutzer, denn der Strom kommt doch eh aus der Steckdose und dass Erdgas, Erdöl und Kohle mal verbraucht sein werden, das ist doch erst irgendwann. Der jetzige Preisverfall beim Erdöl und beim Benzin aufgrund des irrwitzigen Vorgehens der Amerikaner (und anderer Fracking-Fans) zeigt doch – man braucht nur neue Förderideen und schon flutsch alles wie gehabt – nein, noch besser wie gehabt. Die Schwarzseher wollen das doch nur vermiesen.

    Wäre das Augenmerk auf die Energie (statt auf das Geld) gerichtet, dann würde der eigentliche Nutzen der Energieumwandlungs- und Energiespeicheridee sofort jedem klar. Würden (durchaus auch kleine Anlagen, welche diese Speicheridee verwirklichen) in den Energiezellen integriert, dann wäre das netzdienliche Verhalten der Energiezellen entschieden einfacher zu realisieren. Meine Forderung für eine größere Resilienz durch die Fähigkeit, dass sich Energiezellen im Eigenbedarf fangen können müssten, wäre dann erfüllbar(er).

    Das Problem ist: Wir (genauer: fast alle) denken nur in Geld, handeln nur geldgetrieben und nur für das Jetzt. Die Zukunft geht uns heutigen Menschen offenbar überhaupt nichts mehr an. Die Versorgungssicherheit ist so hoch wie noch nie vorher und sie steigt immer noch an, also wozu “umkehren”, wozu sich bemühen (das steckt das Wort “Mühe” drin – grauslich!) und zu allem Überfluss ist Geld so billig, dass inzwischen das Geld speichern, Geld kostet!

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