industrial technology
Flexible Pumpturbine für kleine Speicherkraftwerke
britta biron 27.03.2015

Flexible Pumpturbine für kleine Speicherkraftwerke

TU Wien Neuentwicklung macht Einsatz der Speichertechnik auch für bisher unrentable Wasserreservoirs interessant

Der modulare Aufbau ermöglicht Anpassung an verschiedene Fallhöhen und benötigten Durchfluss.

Christian Bauer, Professor am Institut für Energietechnik und Thermodynamik der TU, mit einem Modell des Pumpspeichers.

Wien. Pumpspeicherkraftwerke eignen sich bestens, um die Schwankungen von Angebot und Nachfrage auszugleichen und gewinnen durch den verstärkten Einsatz Erneuerbarer Energien wie Sonne und Wind zunehmend an Bedeutung.

Allerdings ändern sich damit auch die Anforderungen. „Ursprünglich waren Pumpspeicherkraftwerke dafür gedacht, tägliche oder jahreszeitliche Schwankungen auszugleichen. Heute müssen sie viel schneller reagieren als früher. Unsere Pumpturbine kann in weniger als vier Minuten zwischen Pumpbetrieb und Turbinenbetrieb wechseln”, so Christian Bauer, Professor am Institut für Energietechnik und Thermodynamik der TU Wien, über die bereits patentierte Neuentwicklung, die noch weitere Vorteile aufweist.Denn während die heutigen Pumpspeicherkraftwerke Großanlagen sind, die oft eine Leistung von mehreren Hundert Megawatt bringen, allerdings auch aufwendige Infrastruktur wie einen Stausee und Hochspannungsleitungen benötigen, eignet sich das neue System auch für den niedrigen Megawatt-Bereich.

Mehr Wirtschaftlichkeit

Das Herzstück des Systems ist eine Pumpturbine. Ein einziger Maschinenstrang kann – je nach Betriebsrichtung – sowohl Wasser nach oben pumpen als auch die Energie des herabfließenden Wassers in elektrischen Strom umwandeln. Neu an der Pumpturbine der TU Wien ist, dass sie modular aufgebaut ist. Baukastenartig kann man für unterschiedliche Anforderungen die richtige Anlage zusammenstellen. Jeder Maschinensatz besteht aus mehreren Stufen. Ihre Zahl kann in dem an der TU Wien entwickelten System von eins bis fünf variiert werden – je nach Fallhöhe und benötigtem Durchfluss. Auf der elektrischen Seite gibt es ebenso eine Variationsmöglichkeit. Mit diesem Konzept lassen sich die Investitionskosten senken, und selbst kleinere Wasserreservoirs könnten als Energiespeicher genutzt werden – wie konkrete Fallstudien zeigen zum Beispiel für Beschneiungsspeicher, in denen Wasser für Schneekanonen gesammelt wird, bei stillgelegten Kohleminen im europäischen Flachland oder Gewässern im alpinen Raum. Viele kleine Anlagen statt wenige große Kraftwerke wären auch für das Stromnetz besser zu verkraften. „Kleinere Anlagen lassen sich problemlos in das bestehende Elektrizitätssystem einfügen”, so Bauer.

Energie für die Zukunft

„Wir sind zuversichtlich, dass unser Pumpturbinenkonzept in einigen Jahren einen Beitrag leisten wird, die Herausforderungen zu meistern, vor denen unsere Energiewirtschaft heute steht”, so Bauer, aus dessen Sicht das Projekt nun so weit ausgereift ist, dass es von der Industrie aufgegriffen werden kann. www.tu-wien.ac.at

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