Wie funktioniert ein Pumpspeicherwerk?

Eine Luftaufnahme auf das Pumpspeicherwerk Wendefurth im Harz

Wesentliches Kennzeichen eines Pumpspeicherwerks (PSW) ist der sogenannte reversible Anlagenbetrieb. Eine Turbine, ein Generator – wegen seiner Doppelfunktion hier auch als Motorgenerator bezeichnet – und eine Pumpe sind auf einer Welle montiert und bilden eine Einheit, die zwei Betriebsarten hat. Der Wirkungsgrad des PSW wird durch die eingesetzten technischen Komponenten wie Pumpen, Turbinen und Generatoren sowie durch die geografischen Gegebenheiten (Höhenunterschied zwischen Ober- und Unterbecken) bestimmt. Moderne PSW haben einen Wirkungsgrad von über 80 Prozent.

Nutzbare Höhenunterschiede in Norddeutschland

Bei Strombedarf arbeitet der Motorgenerator als Generator und erzeugt, von der Turbine angetrieben, elektrischen Strom. Das Wasser fließt dabei vom Ober- ins Unterbecken und liefert die Antriebsleistung. Die meisten PSW liegen in Gebirgsregionen. Aber selbst in Norddeutschland gibt es ein PSW. In Geesthacht bei Hamburg liegt Deutschlands nördlichstes PSW. Es hat kein eigenes Unterbecken, sondern wurde direkt an der Elbe gebaut.

Verschiedene Komponenten im Einsatz

Bei Überschuss an elektrischer Leistung im Stromnetz arbeitet der Motorgenerator als Elektromotor und treibt die Pumpe an, die das Wasser wieder in das Oberbecken pumpt. Andere Bauformen kombinieren Pumpe und Turbine in einem Aggregat, der sogenannten Pumpturbine (zum Beispiel im PSW Markersbach).

Zuschaltung in Sekundenschnelle

Moderne PSW können innerhalb von 90 Sekunden zwischen der vollen Stromerzeugung und der vollen Pumpleistung umgeschaltet werden. Im modernsten PSW, Goldisthal in Thüringen, das im Jahr 2002 die erste Netzschaltung hatte, sind zwei der Motorgeneratoren im Motorbetrieb so regelbar, das die Pumpenleistung je nach Anforderung unter- schiedlich geregelt werden kann. Das ist in Europa bislang einzigartig.

Das Pumpspeicherwerk Wendefurth