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 302 Metern, einer maximalen Strom­lei­stung von über einem Gigawatt und einer maximal gespeicherten Energie von acht Gigawattstunden. Es ist auch das größte deutsche Wasserkraftwerk überhaupt. In Deutschland waren 2013 insgesamt 60 große und kleine Pumpspeicherkraftwerke mit einer installierten maximalen Gesamt­leistung von circa sechs Gigawatt und mit einer Gesamtspeicherkapazität von etwa 240 Gigawattstunden in Betrieb.