Pumpspeicherkraftwerke und wie sie funktionieren
Die ersten Pumpspeicherwerke wurden um 1920 errichtet. Ein Entwicklungspionier war der deutsche Ingenieur Artur Koepchen. Die Pumpspeichertechnik sollte nachts den Strom der Kohlekraftwerke nutzen, die in ihrer Leistung nicht regulierbar waren und deshalb eine Möglichkeit benötigten, den überschüssigen Strom im Netz zu verbrauchen.
Die Idee: Wasser wird mit Hilfe von Strom in höher liegende Speicherseen gepumpt. Bei Bedarf kann das Wasser wieder abgelassen werden und treibt so eine Turbine mit einem Generator an – Strom fließt ins Netz. Seit über 80 Jahren hat sich an diesem Prinzip kaum etwas geändert.
Wir haben diese Technik in einer Grafik verdeutlicht. Sie gilt für alle Pumpspeicherwerke und nicht nur für das geplante Projekt am Rursee..
Schematische Darstellung der Funktionsweise eines PumpSpeicherWerks (PSW)
Wasser wird mit einer Maschine, der Pumpturbine, von einem niedrigen Niveau auf ein höheres gepumpt. Dadurch bekommt es eine andere, eine höhere potentielle Energie.
Somit kann das hoch gepumpte Wasser Arbeit verrichten, wenn es aus der Höhe in sein ursprüngliches Reservoir zurückströmt und dabei die Turbine antreibt. Man kann zwar nicht die gesamte Energie, die man zum Hochpumpen gebraucht hat, zurückgewinnen, aber bis zu 80 % davon.
Das bedeutet: Für jede Kilowatt-Stunde, die man zum Pumpen eingesetzt hat, bekommt man 0,8 Kilowatt-Stunden zurück. Oder aber: Für 1 kWh, die man erzielen will, muss man 1,25 kWh investieren.
Eine solche Anlage verbraucht Energie, deshalb ist sie auch kein Kraftwerk, wie Trianel schreibt. Ein Kraftwerk erzeugt Strom. Ein Pumpspeicherwerk verbraucht Strom.
Es speichert lediglich einen Teil der zuvor eingesetzten Pumpenergie im Oberbecken in Form von Wasser.
Pumpspeichertechnik benötigt viel Platz.
Sie verbraucht Landschaft. Viel Landschaft. Die Energie, die man je Kubikmeter Wasser durch Veränderung der Höhe speichern kann, ist gering. Sie hängt von der Menge des Wassers ab, die im Oberbecken zur Verfügung steht.
Im Fall des Rurspeicherwerks soll der Obersee bei Strauch 50ha groß werden. Die Höhendifferenz zwischen Oberbecken und dem Rursee als Unterbecken beträgt ca. 240 m. Um die geplante Riesenleistung von 640 MW (Megawatt, 1MW = 1000 kW) zu erreichen, muss viel Wasser den Berg hinunter laufen. Trianel sagt, es wären 340 Kubikmeter pro Sekunde.
Bildlich gesprochen fließt also bei Volllastbetrieb 6 Stunden lang mehr Wasser in die Rurtalsperre, als die Mosel bei ihrer Einmündung in den Rhein schüttet. Entsprechende Strömung inklusive!
Der Obersee, aus dem das Wasser kommt, soll 7,6 Mio. Kubikmeter fassen. Die dafür benötigte Fläche umfasst 81 Hektar (mehr als 81 Fußballfelder). Der künstliche See soll 20m tief werden.
Dafür soll der Höhenzug Buhlert geopfert werden. Der Höhenrücken würde ausgehöhlt, das heraus gebaggerte Material seitlich als Wall aufgeschüttet. 33 Hektar Wald sollen gerodet werden.
Zwischen Oberbecken und Unterbecken versorgt – laut Planung – ein 3 km langes, unterirdisches Fallrohr die Turbine mit Wasser. Angeschlossen ist ein Generator zur Stromerzeugung. Ein Transformator verwandelt den Generatorstrom in Hochspannungsstrom. Dieser wird über eine Hochspannungsleitung ins Netz eingespeist.
Der Rursee als mögliches Unterbecken
240 Meter unterhalb des Oberbeckens liegt der Rursee. Von der Fläche her ist er wesentlich größer, dennoch hätte der Wasserstrom von oben nach unten erheblichen Einfluss: Zum einem auf den Wasserpegel und zum anderen auf die Strömung des als Unterbecken genutzten Sees.
Jahreszeitlich bedingte Pegeländerungen gab es für den Rursee bisher immer. Aber nie so schnell und nie so umfangreich, wie bei einer Realisierung der Trianel-Pläne. Bei Inbetriebnahme des Pumpspeicherwerks sind Wasserschwankungen von bis zu 2 m innerhalb von 6 Stunden zu erwarten.
Strömung gab es im Rursee bislang so gut wie keine, wenn man von der Wasser-Bewegung am Seeeinlauf in Rurberg absieht. Dort kommen im Sommer meist weniger als 5 Kubikmeter pro Sekunde in den See. Manchmal – bei Schneeschmelze – sind es kurzfristig um die 20 Kubikmeter.
Die mit dem Pumpspeicherwerk zu erwartende tägliche Wasserbewegung ist immer ein Angriff auf die Ränder, die Ufer und den Grund des Sees. Was locker und weich ist, wird bewegt. Abgelagerter Schlick und Schlamm kann wieder in Bewegung kommen und den See eintrüben.
Wassersportler werden betroffen sein, wenn sie die Strömung unerwartet trifft und versetzt. Der Laich der Fische ist gefährdet durch die wechselnden Wasserstände. Aufgewirbelter Schlamm kann sich, wenn das Wasser wieder zum Obersee hoch gepumpt wird, am Ufer absetzen. Schlechte Zeiten für das Schwimmbad in Eschauel. Andere Unterbecken an Pumpspeicherseen in Deutschland sind eingezäunt. Dort ist keine Freizeitnutzung mehr möglich!
Der Bau des Pumpspeicherwerks hätte einen immensen Landschaftsverbrauch zur Folge: Nicht nur Naturschutzgebiete wie das Schilsbachtal fielen ihm zum Opfer.
Den Rursee, in seiner heutigen Form, wird es mit dem Pumpspeicherwerk nicht mehr geben!
Kommentare und Pings sind geschlossen.
10 Kommentare
Mit dem Abschicken Deines Kommentarsakzeptierst Du die Nutzungsbedingungen
Nicht nur, dass dies ein sinnloses Unterfangen ist, Ich unterstelle der Firma Trianel, dass sie hier versuchen wird, Atomstrom in Ökostrom umzuwandeln.
Wird das ggf. auch noch von der Bundesregierung subvetioniert?
Hallo, W.Daub,
das mit der “Stromwäsche” Atom / Heiligenschein ist schon sehr richtig gedacht!
Deshalb: AKWs abschalten und Strom sparen.
#######################################
An den Verfasser oder Zeichner des Artikels und der Illustrierung:
wenn man sich mal den Bauaufwand beim Kraftwerk
Kopswerk II – Das modernste Pumpspeicherkraftwerk der Welt
http://de.wikipedia.org/wiki/Kopswerk_II
ansieht, weiß man was auf den Erbaer eines Pumpspeicherkraftwerkes zukommt.
Dan kommt einem die Frage: lohnt sich das für >> UNS
Rest meines Beitrages:
Was mich an der Zeichnung und auch schriftlichen Angaben stört ist, dass dabei ein wichtiger physikalischer Aspekt verkehrt gemacht wird.
Die Pumpen und Turbinen können nicht auf den Berg, sondern müssen unten im Tal sein! Physik !!! erstes Semester oder früher.
Die eingezeichneten Entnahme- und Einspeisungs-Türme, müssten mit einem engmaschigen Fischgitter versehen sein, welches besonders am Auslass sogar täglich von totem Fisch gereinigt werden müsste.
Auf diese Art werden vielleicht noch die kleinen Fische; unsere größten Mitstreiter.
Behauptung, ein PSW hätte 80% Wirkungsgrad, sei mal dahingestellt.
Man behauptet einfach, dass man in D ca. 5GWh reingesteckt hat und ca. 4 GWh rausgezogen hätte. Durchschnittlich also 80% Wirkungsgrad. In welcher Zeitspanne?
Bei den PSW in D sind alte, betagte und modernere Modelle am Netz. Man kann sich zu diesen durchschnittlich 80%, also sehr guten Wirkungsgraden nur gratulieren.
Wieso gilt hier nicht die Physik?
Wenn 80% Wirkungsgrad wirklich realistisch wären, dann müßten die Pumpen- und Generatorensätze Gesamtwirkungsgrade von 90% aufweisen.
Denn 1x Hochpumpen des Wassers und 1x Ablassen besagt, dass die Maschinensätze 2x benutzt werden. (0.9×0.9=0.81)
Vermutlich hat man in der Statistik einfach nur geguckt, wieviel man hochpumpt und wieder ablässt – aber nicht wieviel Zeit man verbraucht hat und wieviele m³ man im Speicherbecken hatte. Wenn man dann z.B. eine Reserve von xGWh im Becken hat, ist man auf der sicheren Seite.
Traue nur der Statistik, die du selbst geschrieben hast.
Die preiswerte elektrische Energie wird nach Tageszeit an der Energiebörse gehandelt und unter den Energieerzeugern hin und her gedrückt – bis der Trafo brennt.
Nur wer genügend Speicher hat, kann dann billig einkaufen und an uns Endverbraucher dann in den Spitzenzeiten teuer verkaufen.
Und diesen Speicher dürfen wir auch noch bezahlen. Danke.
A mon avis, c\’est une opportunité extraordinaire.
Hallo Jürgen,
wieso soll denn hier die Physik nicht gelten?
Also wir hatte in der 7 Klasse Physik und da haben wir gelernt, dass moderne Wasserkraftwerke (Pumpen + Generator) einen Wirkungsgrad von ~ 90% haben können, schau dich mal im Internet um, da findest du in unterschiedlichen Quellen einen ähnlich hohen Wirkungsgrad.
Wie du richtig ausgerechnet hast kann ein PSW einen Wirkungsgrad von etwas über 80% haben. Und wieso soll die Physik hier nicht stimmen ????
Und wer behauptet das ALLE PSW eine Wirkungsgrad von 80% haben? Ich kenne außer dir keinen. Auf dieser Seite wurde die Fraunhofer Studie ja schon oft zitiert, hier eine kleine Wiederholung: \”Moderne Pumpspeicherwerke erreichen einen Speicherwirkungsgrad von über 80 %, in Deutschland beträgt ihr Wirkungsgrad derzeit durchschnittlich ca. 74 %\”
P.S. Der Zeichner der oben stehenden Grafik hat die Verdunstungsverluste eingetragen und die gewinne durch Niederschlag, die in der Eifel größer sind als die Verdunstung, hat er \”vergessen\” ;-)
Hallo Leute ,
…….soweit mir bekannt ist und auch immer wieder behauptet wird, ist das Speichern von großen Energiemengen ( aus Wind , Solar etc,) äußerst wichtig um von den Atommeilern und auch von den CO2 Dreckschleudern wegzukommen.
Da ist es doch logisch -mal ganz blauäugig – mit dieser Energie auch Speicherpumpkraftwerke zu betreiben . Wenn Energie wie Wind und Sonne genügend vorhanden ist, wird diese auch genutzt um Speicherseen zu befüllen. Bei Energiemangel werden dann diese Speicherwassermassen zum Betreiben von Wasserkraftwerken genutzt um Engpässe auszugleichen . Die Idee ist doch nicht schlecht – - oder ?
Klar ist auch das Einheimische eine erhebliche Baubelastung sehen, Umweltschützer Biotope gefährdet sehen und der Tourismus ausbleiben könnte usw.
“Grundsätzlich bin ich ja dafür, aber nicht vor meiner Haustür” …so ist oft die Denke
Aber das Große und Ganze sollte doch auch gesehen werden die ENERGIEWENDE.
Wir haben auch ein Grundstück bei Heimbach – aber sollte ich jetzt in Panik geraten ?
Finanzhaien kann man grundsätzlich nicht trauen, Umweltverbänden und Umweltbehörden doch schon eher….aber bitte keine Kirchtumspolitik betreiben.
Lerne gern dazu und falls mit der Rurstausee – Idee mal wieder ein guter Umweltgedanke ad absurdum geführt wird, um kurzfristig Kohle zu machen inkl. Verfilzungen , Klüngel , rein finanziellem Interesse usw. muß man sich wehren !
MfG Jürgen
Hallo Jürgen,
sicherlich ist die Idee überschüssige Energie zu speichern um sie bei Engpässen nutzen zu können ok.
Ist es auch ok damit dann Handel zu betreiben um Gewinne zu erziehlen?
Es ist nicht bekannt, was der Tidenhub (bis zu 2,20 Meter) an den Ufern des Sees, an dem Laich der Fische und Frösche anrichtet und wie die jetzt festliegenden Stege der Segler und Angler umgerüstet werden müssten.
Auch weiß noch keiner wie die Rurseeschifffahrt mit dem schwankenden Wasserstand zurecht kommen soll.
Welche Auswirkungen haben 7 Millionen ccm Wasser die in sechs Stunden in den See strömen?. Wirbeln die die Sedimente/Ablagerungen im See auf? Ist der Sauerstoffgehalt dann immer noch der Gleiche?. Löst sich dann die Sprungschicht (oben warmes und in der Tiefe kaltes sauerstoffreiches Wasser) auf?
Überleben die Fische oder ersticken sie an dem aufgewirbeltem Schlamm oder im Sommer an Sauerstoffmangel?
Kann man dann immer noch schwimmen im See?
Fahren die LKW während der Bauphase sämtliche Strassen kaputt?
Man könnte noch viele Fragen stellen:
Zu den Immobilienpreisen, den Gastronomen und Unternehmen die von und mit dem See leben, von den Erhohlung Suchenden, den Wanderen und Naturfreunden.
Bis heute schreit das alles nach Antworten, die zur Zeit keiner geben kann oder geben will.
Stuttgart 21 sollte 4,5 Millarden kosten und wird jetzt über 10 Milliarden teuer.
Was hat denn jeder davon, wenn es nachher wie so oft heißt: “ja wenn wir dass gewußt hätten”
Gruß
Franjo
Hallo Jürgen, wie wir alle wissen verbraucht ein Pumpspeicher Energie. Falls 2 Tage bedeckter Himmel und kein Wind ist, wie wir in den letzten Wochen oft hatten, sind die Pumpspeicher hinfällig oder wir müssen Strom aus Frankreich kaufen. Da wir heute eine gute Wettervorhersage haben, lassen sich Wind- und Sonnenenergie und die Engpässe gut voraussagen, somit können moderne Gaskraftwerke in minutenschnelle die Leistung nach steuern. Selbst die modernen Kohlekraftwerke können in 15 Minuten ihre Leistung um mehr als 500 MW reduzieren beziehungsweise erhöhen. Damit kann die schwankende Einspeisung der erneuerbaren Energien ausgeglichen werden. Die geplanten 500 MW des Pumpspeichers am Rursee stehen nur maximal 6 Stunden zur Verfügung.
Andere Stromanbieter ziehen sich aus den Speichkraftwerksbau zurück. RWE Vattenfall und EON haben die konkrete Planung auf Eis gelegt.
Wir in NRW haben leider den Koalitionsbeschluss der Landesregierung, dass Pumpspeicher unteranderem in der Eifel gebaut werden sollen. Die Landesregierung wird die Finanzierung der Planungskosten übernehmen. Außerdem wird eine massive logistische und personelle Unterstützung gewährt. Für Trianel ein gefundenes Schmankerl ohne großes Risiko etwas zu planen.
Wir sollen klein beigeben, und unsere Umwelt zerstören lassen, nur weil in Düsseldorf ein paar Planer der Grünen die Zeit verschlafen. So gut manche Idee bei den Grünen auch sein mag, das Speicherkraftwerk am Rursee war und ist eine Fehlplanung.
Der Hochspeicher wird den Buhlert und die angrenzenden Täler (Wassereinzugs Gebiet) zerstören. Also nicht nur der Rursee wird zerstört auch Landschalt am Hochbecken.
Die Leitungstrasse ist ein großes Risiko. Eine solche Leitung ist nach bisherigen Erfahrungen nicht in der geplanten Art durchführbar. Trassenbreite u. Wärmeabführung ist bei der Planung nicht richtig berücksichtigt. Schau mal auf die Seite: http://www.alt.fh-aachen.de/downloads/Allgemeines/Erdkabel%20380%20kV%20Oswald%20Bruderle%20FDP%20DENA%2022.02.2011.pdf
Ja es ist wichtig unsere schöne Eifel zu erhalten. Auch ist es richtig unsere Umwelt für unser Kinder und Enkelkinder zu erhalten. Aber wir Einwohner der Eifel haben aber schon einen großen Beitrag zur Energiewende eingebracht. Der Rursee hat einen wunderbaren Teil des Rurtal zerstört. Die jetzigen Generationen können sich ja gar nicht vorstellen wie die Landschaft heute aussehen würde gäbe es ihn nicht.
Man hat aus dem Rursee das Beste gemacht und die Möglichkeiten des Tourismus genutzt. Aber Stromleitungen, Windräder und Masten zerstören auch hier die Umwelt. Jetzt sollen wir das Schilsbachtal, den Buhlert und den Rursee mit Bauwerken zerstören lassen? Das Schilsbachtal mit Nebenbächen wird zu einer riesigen Baustelle über 7-10 Jahr verkommen und viele Jahrzehnte brauchen um sich zu erholen, falls es überhaupt möglich ist. Auf jeden Fall werden die jetzt lebenden Generationen dieses Kleinod nicht mehr so erleben. Ich kann mich gut an die 2. Bauphase des Staudamms erinnern. Über Jahre war Schmutz und Lärm nicht nur am Staudamm sondern auch in den Gemeinden um den See und es brauchte Jahrzehnte um die Narben in der Landschaft zu heilen, aber sehen kann ich sie noch immer.
Windräder zerstören das Landschaftsbild, verändern die Vogelwelt und belästigen uns mit ihrem Lärm bei unseren Wanderungen. Wir haben für die Industrie im Dürener Raum das Rur Tal opfern müssen. Der Ober-See versorgt Aachen mit billigem Wasser.
Der Bau des PSW wird Arbeitsplätze in der Bauphase bringen. Die Spezialisten aus Österreich und der Schweiz brauchen ja auch Hilfsarbeiter. Wir kennen das, sie leben in den Container auf der Baustelle werden dort versorgt und verschwinden wieder.
Ein Kraftwerk wird heute über das Internet gesteuert. Das Personal kann irgendwo auf der Welt sein, und nur Spezialfirmen könne Wartungsarbeiten durchführen. Für unsere Region werden nur 5-10 Dauerarbeitsplätze übrig bleiben. Für den demografischer Wandel sind für mich keine positiven Effekte zu erkennen, Nachteile aber viele. Innovative Firmen siedeln sich nur in interessanten Gebieten an. Heute ist die Freizeit ein wichtiges Kriterium für den Wohnort und für Firmenansiedlung.
Verschmutzung des Sees durch Sedimente ist unvermeidlich. Schauen wir uns unterhalb des Tosbeckens eines Kraftwerkes doch mal um. Schmutz wird immer aufgewirbelt. Diese feinen Verschmutzungen machen den Turbinen nichts aus, sind aber für Fauna und Flora des Rursees eine starke Belastung. Durch die Schwankungen werden die Ufer ausgewaschen und der natürliche Bewuchs wird zerstört.
Versuchen Sie das Oberbecken zu begreifen. Ein ganzer Berg muss abgetragen werden um einem Becken von 80 Hektar 30m Tiefe zu weichen(ca. 100 Fußballfelder betoniert / asphaltiert) den Damm nicht mit gerechnet. Der Buhlert mit seinem Wald muss zu großen Teil verschwinden. Der 2. Weltkrieg hatte diesen Wald komplett zerstört. Die Waldarbeiter haben in den Jahren danach ihr Bestes gegeben und alles aufgeforstet.
Die ca. 30 Pumpspeicherkraftwerke in der BRD sind eine Technologie aus den 30 Jahren. Bei moderne Braunkohle Kraftwerke (z.B. Neurath) kann in 15 Minuten jeder Block seine Leistung um mehr als 500 MW reduzieren beziehungsweise erhöhen. Gaskraftwerke sind noch schneller. Diese Anlaufzeiten waren vor 20 Jahren noch ausgeschlossen. Wettervorhersagen können heute sehr genau sagen wenn Solarenergie bzw. Windenergie erzeugt wird. Selbst die bisherigen Kraftwerke sind in der Lage darauf zu reagieren.
Zum Erdkabel
Mich würde interessieren wo in Deutschland eine 380 KV 50 Hz Leitung über die Entfernung die Trianel plant / gebaut wurde oder in Betrieb ist? Berlin wird als Beispiel genannt. Der dortige Tunnel ist begehbar, die Leitungen Ölgekühlt und nicht mal 5 km lang. Die geplanten VPE-Kabel haben bisher eine Lebenserwartung von 40 Jahren bei 110 kV und alles fängt von vorne an. Da die Erfahrungen mit 380 KV fehlen und die Temperaturschwankung groß ist rechnet man mit 20 Jahren bis zum ersten durchschlangen der Isolierung.
Aussage Dr. Christoph Schöpfer: Trianel will eine Leitung durch Schmidt führen und spricht über einer Trassenbreite von 5 m und 3-5m Tiefe. ich halte das nach meinen Recherchen weltweit für einmalig und technisch für unwahrscheinlich bis unmöglich.
Ich würde mich gerne davon überzeugen lassen, dass es möglich ist, aber ich warte noch auf die Antwort von Herrn Dr. Schöpfer oder Herrn Dr. Ahlers der Sprecher bei der Info in Strauch war.
Ist die Entscheidung in Köln erst einmal gefallen ist es zu spät.
Und weshalb das Ganze am Rursee und wollen die Bürger es so?
Es steht so wörtlich im Koalitionsvertrag 2012-2017 zwischen der NRW SPD und BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN NRW.
Das Strommarktdesign muss Investitionen in Speicher, Lastmanagement und hocheffiziente, flexible Kraftwerke ermöglichen, die die Erzeugungsschwankungen der Erneuerbaren Energien ausgleichen können. Für den weiteren Netzausbau sind HGÜ-Trassen (Stromautobahnen) sowie die Optimierung der Verteilnetze zentral.
Die logische Antwort kommt von der Bürgerinitiative Rettet der Rursee.
Die Rot-Grüne Landesregierung in Düsseldorf sieht mit dem Stadtwerkeverbund Trianel die Möglichkeit, ein von den großen Vier (RWE, EON, Vattenfall, EnBW) unabhängiges Energienetz aufzubauen. Trianel hat die Sympathie der Politik. (Das sind unsere Stadtwerke, die gilt es zu fördern.) Aber auch die “sympathische” Trianel unterliegt den Gesetzen des Marktes. Nur: Hier ist es schlimmer, wenn etwas schief geht. Dann bezahlen alle Bürger den Verlust. Bei den großen Vier fluchen nur die Aktionäre. Schauen sie sich die Ergebnisse der Planungen dieses Unternehmens Trianel mal genau an. Hoffen wir im Falle der Genehmigung, dass bessere Planer eingesetzt werden als bei den bisherigen Projekten.
Trianel die SPD und die Grünen denken wir aus der Eifel merken nicht, dass wir verschaukelt werden wie so oft in der Geschichte.
Stellen wir uns alle dagegen und sagen den Grünen und der SPD unsere Meinung. Schreibt an die Behörden und Ausschüsse. Die Bürgerinitiative weiß bestimmt die Adressen und kann sie noch mal veröffentlichen.
Erika aus Schmidt