Pumpspeicherkraftwerke

 
Pumpspeicherkraftwerke arbeiten bei der Stromerzeugung nach dem gleichen Prinzip wie Speicherwasserkraftwerke. Gespeichertes Wasser aus einem höher gelegenen See treibt in einem tiefer gelegenen Krafthaus Turbinen an, die, gekoppelt mit einem Generator, Strom liefern.

Allerdings werden die hoch gelegenen Speicher meist nicht durch natürliche Zuflüsse gefüllt. Wo es solche Zuflüsse gibt, haben sie in der Regel nur eine ergänzende Funktion. Das Wasser kommt vielmehr ganz oder zum überwiegenden Teil aus einem tiefer gelegenen Becken, in der Regel einem natürlichen Gewässer, und wird mit elektrischer Energie hochgepumpt.

Das mag auf den ersten Blick widersinnig erscheinen, da die für das Hochpumpen erforderliche Energiemenge zwangsläufig größer sein muss als die elektrische Energie, die mit dem hochgepumpten Wasser hinterher erzeugt werden kann. Technisch und betriebswirtschaftlich macht diese zweimalige Energieumwandlung von elektrischem Strom in potenzielle Energie und zurück aber dennoch Sinn.
Sie ermöglicht es, in Zeiten geringen Strombedarfs, in der Nacht oder am Wochenende, die nicht ausgelasteten Kapazitäten der Grundlastversorgung, die nicht sinnvoll abgeschaltet werden können, für das Hochpumpen des Wassers zu verwenden. Wenn dann zu Mittag oder am Abend Bedarfsspitzen auftreten, werden die Turbinen eingeschaltet und verwandeln die vorher zugeführte potenzielle Energie des Wasser wieder in Strom.

Auch finanziell lohnt sich der Aufwand, da auf diese Weise zum Beispiel billiger Nachtstrom zu teurem Tagstrom veredelt wird. In der Praxis erreichen Pumpspeicherkraftwerke einen Wirkungsgrad von 75 %. Um eine Kilowattstunde zu erzeugen, müssen etwa 1,3 Kilowattstunden aufgebracht werden. Für die Abdeckung der Spitzenlast und für den Ausgleich von Belastungsschwankungen sind sie aber unentbehrlich.

Die größten Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland liegen im Schwarzwald, in Hessen, Niedersachsen und in den neuen Bundesländern, wo fast ausschließlich Braunkohlekraftwerke arbeiten und für die Abdeckung der Grundlast sorgen.

Aus diesem Grund werden hier Pumpspeicherkraftwerke auch im Mittellastbereich für den Ausgleich der Tagesschwankungen eingesetzt. Pumpspeicherkraftwerke erreichen Leistungen bis 1 100 Megawatt. Je nach Topographie und Gelände werden oft komplexe Pumpspeichersysteme errichtet.