Speichersee Bad Creek-Kraftwerk (flickr, Duke Energy, CC-by-nc-nd)

Speicherkraftwerke

Speicher(see)kraftwerke sind Wasserkraftwerke mit natürlichen oder künstlichen Wasser­spei­cherreservoiren, welche im jahreszeitlichen Gang mit Niederschlagswasser und ggf. Schmelz­wasser aus Zuläufen (Bäche, Flüsse) gespeist werden.

Bei Stauhöhen zwischen Was­serspiegel des Speichersees und Einlauf zu den Turbinengeneratoren von 50 bis einigen 100 Meters spricht man von Hochdruckturbinenkraftwerken. Mit Speicherkraftwerken kann die Erzeu­gung von elektrischer Energie – solange der Speichersee ausreichend gefüllt ist – gut einem zeitlich fluktuierenden Strombedarf angepasst werden.

Eine Besonderheit sind künstliche Pumpwasserspeicherkraftwerke zum täglichen Ausgleich zwi­schen dem im Tagesverlauf stark schwankenden Strombedarf – Spitzenbedarf zu bestimm­ten Stunden am Tag, Niedrigbedarf während einiger Nachtstunden – und dem vergleichsweise tages­zeitlich konstanten Stromangebot aus Kohle- und Kernkraftwerken. Bei dieser Art von Was­serkraftwerk kann ein und dieselbe Turbinen-Generator/Elektromotor-Anlage mit einem bis zu einigen 100 Meter hochgelegenen Pumpwasserspeicher und einem auf Höhe der Turbinen gelegenen Vorratswasserspeicher umgeschaltet werden vom (Fallwasser-)Turbinenantrieb des Stromgenerators auf Elektromotorantrieb der (Pumpwasser-)Turbinen. Damit kann tageszeitlich (Überschuss-)Strom mit moderaten Verlusten, im Bestfall (Goldisthal) etwa 20 Prozent, (indirekt) gespeichert werden.

Weltweit größte Speicherkraftwerke

  • Itaipu-Kraftwerk an der Grenze zwischen Brasilien und Paraguay mit  einer Was­ser­fallhöhe von maximal 195 Metern, einer maximalen Stromleistung von 14.000 MW, dies mit­tels 20 Turbinengeneratoren mit je 700 MW Leistung, und einer maximal erzeugbaren elek­trischen Energie von 75 TWh pro Jahr.
  • Das 3-Schluchten-Kraftwerk am Yangtse in China mit einer Wasserfallhöhe von maximal 185 Metern, einer maximalen Stromleistung von 18.200 MW, dies mittels 26 Turbinengeneratoren mit je 700 MW, und einer maximal erzeug­baren elektrischen Energie von 85 TWh pro Jahr.

Als Beispiel für ein reines Pumpspeicherkraftwerk ohne natürlichen Zufluss in den Pump­spei­cher­see zum täglichen stundenweisen Ausgleich von unterschiedlichem Strombedarf und Strom­angebot sei hier genant das größte, 2003 in Betrieb gegangene Pump­spei­cher­kraftwerk in Deutschland, in Goldisthal, Thüringen, mit einem künstlichen Pump­was­ser­spei­cher für 6 Millionen m³ Wasser in einer Pump-/Fallhöhe von 300 Metern, einer maximalen Strom­lei­stung von einem Gigawatt (GW) und einer maximal gespeicherten Energie von acht Gigawattstunden (GWh). In Deutschland sind derzeit insgesamt Pumpspeicherkraftwerke mit einer maximalen Gesamt­leistung von fast 6,6 Gigawatt installiert, mit einer Gesamtspeicherkapazität von etwa 240 GWh.