Wasser/ Water
💧

PSW Offshore

Pumpspeicherkraftwerk im Meer


Ein Pumpspeicherwerk kann den hydrostatischen Wasserdruck unterhalb des Meeresgrundes der Nord- und Ostsee z.B. in einer möglich großen Tiefe nutzen, um die Offshore Windenergie zu speichern. Folgende Strukturen sind hierfür notwendig:

  • Wetter- und Revisionsschacht auf einer vorgelagerten deutschen Insel (Startgrube)
  • Speichertunnel unterhalb der Insel bis ins Zentrum der Offshore Windparks in der deutschen Bucht
  • Einlauf-, Wetter- und Versorgungsschacht am Standort der Offshore Windparks (Zielgrube)
  • Maschinenkaverne unter dem o. g. Einlaufschacht (Wendestelle Tunnelbohrmaschine in Toskammer)
  • Regel- und Verschlussorgane
  • Maschinensätze aus Pumpturbine Generator und Energieweiterleitungsanlage

Das Speichermedium wird aus zwei separaten Tunneln/ Stollen in den felsigen Schichten unter dem Meeresgrund gebildet. Der Speicher aus einem oder mehreren Stollen wird in einer möglichst großen Tiefe mit einem möglichst großen standsicheren Durchmesser unterhalb des Felshorizontes von einer der vorgelagerten Inseln oder der Küste in Richtung Meer aufgefahren. Zuerst fährt eine Schachtbohrmaschine einen Schacht auf der Insel oder dem Festland auf. Durch diesen wird die Tunnelbohrmaschine in die anstehenden geologischen Formationen eingehoben und fährt dort den späteren Speicherstollen bzw. –tunnel auf. Am Ende des Tunnels wird mit der freigewordenen Schachtbohrmaschine offshore ein zweiter Schacht aufgefahren. Dieser dient als Einlauf-, Auslauf-, Wetter- und Versorgungsschacht. Unterhalb des Meeresspiegels und dem Offshore Fallschacht wird eine Maschinen- und Transformatorkaverne mit Toskammer errichtet. Dort wendet die Tunnelbohrmaschine und fährt den zweiten Stollen auf.

Der Einlauf-, Auslauf-, Wetter- und Versorgungsschacht auf dem Meer kann parallel zum Auffahren der Tunnel /Stollen in Form eines großen Senkkastens bzw. Schachtbaustelle stattfinden. Dieser Schacht erhält unmittelbar unterhalb des Wasserspiegels ein Einlaufschott mit Rechenanlage. Nach Fertigstellung stürzt das Wasser durch diese Konstruktion in den Schacht, passiert die Verschluss- und Regelorgane im Einlaufbauwerk und treibt die Pumpturbinen (synchron und asynchron Maschinen) in der Kaverne an. Dabei werden die Speichertunnel geflutet. Die Luft entweicht über den Entlüftungsschacht auf der Insel oder dem Festland. Über diese Maschinen können die Speichertunnel auch wieder gelehrt werden.
Der Wetter- und Versorgungsschacht auf der Insel oder dem Festland dient dabei nicht nur als Be- und Entlüftung. Er wird von einer Werkhalle mit einem Portalkran überdeckt. Über diesen kann durch den Schacht und die Speichertunnel die Maschinenkaverne erreicht werden. Die Speicherstollen sind von der Kaverne durch ein Schott bzw. eine druckwasserdichte Montageöffnung getrennt.
Die Speicherstollen können neben ihrer Speicherfunktion auch als Kabeltrasse für Offshore Windparks genutzt werden und sichern somit die Revision ab.

Es existieren Projektskizzen von Pumpspeicherwerken mit einer Mindestkapazität von 2180 MW und einem Speichervolumen von 12 Mill. m³. Diese Anlagen entsprechen einer Größenordnung größer als das Pumpspeicherwerk Goldisthal. Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit in einer weiteren Ausbaustufe die Kapazität zu erweitern.