Am Bodensee wird momentan ein innovativer Stromspeicher getestet. Bei dem Projekt StEnSEA handelt es sich um ein Pumpspeicherwerk, bei dem elektrische Energie unter Wasser in einer hohlen Kugel gespeichert wird. So können Stromproduktion und -verbrauch entkoppelt werden, was besonders im Fall von erneuerbaren Energien sehr nützlich ist.


Windenergie Windräder
Foto: Wind power, Håkan Dahlström, Flickr, CC BY-SA 2.0

Hohle Kugel speichert Energie

Das Pumpspeicherwerk funktioniert nach einem einfachen Prinzip. Eine hohle Betonkugel mit einem Durchmesser von etwa 3 Metern wird im Wasser versenkt – im Falle der Testanlage am Bodensee auf eine Tiefe von etwa 100 Meter. Dort kann sie mittels eines Ventils mit Wasser geflutet, wobei das Wasser eine Turbine antreibt, die mit einem Generator Strom erzeugt. Dieser wird über ein Kabel an Land geleitet.

Wenn die Kugel mit Wasser gefüllt ist, kann eine Pumpe sie wieder entleeren. Diese wird von Strom vom Land angetrieben, der etwa aus Windkraftanlagen oder ähnlichen grünen Energiequellen kommt. So wird die Energie quasi gespeichert und kann durch Fluten der Kugel wieder abgerufen werden.


Die Anlage am Bodensee ist eine Testanlage. Sollte sie sich als effektiv herausstellen, sollen mehrere dieser Kugeln mit einem Durchmesser von 30 Metern in der Nähe von Offshore-Windparks am Meeresgrund in einer Tiefe von mindestens 500 Metern angebracht werden. Wen der Windpark überschüssige Energie produziert, kann das Wasser aus den Kugeln gepumpt werden, damit die Energie später abrufbar ist. Eine der großen Kugeln kann 20 Megawattstunden speichern, was etwa dem Jahresverbrauch von fünf Haushalten entspricht.

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Bild: Hochtief Solutions

StEnSEA soll Offshore-Windparks ergänzen

Das Konzept StEnSEA (Stored Energy in the SEA) stammt vom Essener Baukonzern Hochtief und dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik in Kassel. Es handelt sich um ein modifiziertes Pumpspeicherwerk, bei dem der Druckunterschied zwischen dem umgebenden Wasser und der leeren Kugel den Höhenunterschied zwischen Ober- und Untersee in einem normalen Pumpspeicherwerk ersetzt. Je tiefer die Kugeln versenkt werden, desto höher ist der Umgebungsdruck und damit die Speicherkapazität der Kugel. Tiefer als 700 Meter kann das Pumpspeicherwerk jedoch nicht verankert werden, da ansonsten speziell angefertigte Pumpen nötig wären, was das Projekt sehr teuer machen würde.

Der Wirkungsgrad wird mit 80 bis 85 Prozent angegeben, und im Praxisbetrieb sollen etwa 80 dieser Kugeln als Speicher für die Energie aus einem Offshore-Windpark dienen.

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