Hubspeicherkraftwerke sorgen für Ausgleich

Damit regenerativ erzeugter Strom aus Sonne und Wind in Zukunft den gesamten Strombedarf decken kann, muß er auch nachts oder bei Windstille zur Verfügung stehen. Bisher angedachte Lösungen sind der Bau von mehr Pumpspeicherkraftwerken und der Ausbau der Stromnetze, damit der Strom auch über weite Strecken zu den Verbrauchern transportiert werden kann. Aber die Pumpspeicherkapazitäten sind begrenzt. Besonders in dichtbesiedelten Ländern wie Deutschland stößt die Errichtung neuer Speicher auf ökologische Bedenken und in der Nähe der norddeutschen Windkraftstandorte fehlen schlicht die Berge um natürliches Gefälle für die Speicherbecken nutzen zu können. Auch der Aufbau des Nordsee-Supergrid-Gleichstromnetzes, das den verlustarmen Transport von Strom aus Wind- und Wasserkraft über weite Strecken ermöglichen soll, dürfte noch einige Jahre dauern.

Deshalb liegt es nahe die Produktionsspitzen der regenerativen Kraftwerke schon vor Ort auszugleichen und Strommengen, die zur Zeit nicht benötigt werden, zwischenzuspeichern und erst bei Bedarf ins Netz zu geben. Ein solches Konzept von Hubspeicher-Kraftwerken als lokale Zwischenspeicher stellt der Entwickler Werner Rau auf dem Solarserver vor. Die Idee: Hubspeicher-Kraftwerke nutzen die potentielle Energie der Schwerkraft. Wird eine Masse von 1 kg um 1 m angehoben muß 9,81 Nm Arbeit aufgewandt werden, das entspricht einer potenziellen Energie von 9,81 Ws. Diese Arbeit wird wieder frei, wenn die Masse wieder heruntergelassen wird. Nach dem gleichen Prinzip funktionieren auch Pumpspeicherkraftwerke, doch statt Wasser sollen die neuen Hubspeicherkraftwerke vor allem feste Massen wie Beton nutzen, hydraulische Systeme wären aber ebenfalls möglich.

Ein hohes Produkt von Masse x Höhe ist dabei am effektivsten. Windanlagenschäfte, Bergwerksstollen, Steinbrüche oder Industriebrachen wären daher geeignete Standorte. Ein Vorteil von Hubspeicherkraftwerken wäre auch ihre Skalierbarkeit die mit dem Ausbau der Wind- oder Sonnenkraftwerke wachsen kann. Rau beziffert das Potenzial eines Schwerbetonquaders von 3x4x10 m und ~360 Tonnen Gewicht bei einer Hubhöhe von 100m auf 100 kWh. Beim Herablassen können je nach Anlagenkonzept Generatoren die zwischengelagerte Energie wieder ins Netz einspeisen, ein Anlagenwirkungsgrad von, je nach Hubsystem, 80-90% wird als realistisch angegeben.

• Seilwindenhub an Steilwand. Mit 500 Gewichten auf einem Hektar, die auch gestapelt werden können, lassen sich 50 MWh speichern.
• Fahrzeughub mit einer Gleisanlage. Bei 300m Höhe speichert jeder Quader 300kWh. Mit 340 Gewichten lassen sich 100 MWh potentielle Energie speichern.
• Hydraulikhub z.B. mit Wasser das beim Entladen eine Turbine antreibt. Mit 20m Höhe und 1800 t kann solch eine Zelle 100 kWh potentielle Energie puffern.