Eines der zentralen Probleme der Windenergie ist, dass sie nicht stetig Strom liefert und es bisher keine funktionierenden Speichermöglichkeiten für den zeitweise überschüssig produzierten Strom gibt. Eine hohle Betonkugel könnte unter bestimmten Voraussetzungen dieses Problem lösen, zeigt ein erfolgreich abgeschlossener Test im Bodensee. Der Projektleiter sagte: „Wir konnten erfolgreich Energie speichern. Es hat letztlich alles genau so funktioniert, wie wir es uns vorgestellt haben.“
Die Betonkugel hat fast drei Meter Durchmesser und wiegt 20 Tonnen. Die Forscher vom Kasseler Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) hatten die Betonkugel im Bodensee versenkt. Dort lag sie etwa 200 Meter vom Ufer entfernt in hundert Meter Tiefe und wurde immer wieder mit Wasser befüllt und entleert. Durch den Wasserdruck im tiefen Bodensee fließt Wasser in die hohle Betonkugel und treibt dabei eine Turbine an, die mit einen Generator Strom erzeugt. Überschüssiger Strom kann dazu verwendet werden, die Kugel leer zu pumpen.
Zahlreiche Fragen konnten mit dem Test im Bodensee beantwortet werden. Fraglich war beispielsweise, ob die Kugel überhaupt komplett geleert werden kann, wie sich die Druckveränderungen auswirken oder ob sogar Luft hinzu geführt werden muss, wenn das Wasser aus der Kugel herausgepumpt wird. Dabei hat sich herausgestellt, dass eine Luftzufuhr nicht installiert werden muss. Sie würde der Wirtschaftlichkeit schaden.
Meerespumpspeichersysteme haben ein großes Anwendungspotential, glaubt das Fraunhofer Institut. So wäre ein Einsatz in der Nähe von Offshore-Windparks vorstellbar, doch generell könnte bei entsprechender Nähe der Speichersysteme zur Küste auch Strom aus anderen Energiequellen gespeichert werden. Das System sei jedoch erst ab einer Wassertiefe von 600 bis 800 Metern im Meer wirtschaftlich anwendbar, räumt das Fraunhofer Institut ein. Die Betonkugeln müssten einen Durchmesser von 30 Metern haben, dann könnte jede einzelne etwa 20 Megawattstunden Speicherkapazität haben. Ganze Kugelparks zusammengesetzt könnten dann ein Vielfaches davon speichern.
Mögliche Einsatzorte seien Japan oder Nordamerika, vor Norwegen, vor den Kanarischen Inseln oder vor der spanischen Küste, da dort die geforderte Meerestiefe vorhanden sei. In Deutschland könne der nächste Schritt, ein entsprechendes Demonstrationsprojekt in der realen Größe, aufgrund der niedrigen Meerestiefe nicht durchgeführt werden. Noch fehlen Finanzierungspartner für einen niedrigen zweistelligen Millionenbetrag für das Demonstrationsprojekt. Glücklicherweise sind viele Forscher an Kooperationen interessiert.
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