Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt StEnSEA - Stored Energy in the SEA - befasst sich mit der Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Pumpspeicherkonzeptes zur Speicherung großer Mengen elektrischer Energie vor den Küsten im Meer. Zwischen Januar 2013 und Juni 2016 ist das IWES-Projekt von Bundeswirtschafts- und Bundesforschungsministerium gefördert worden.
Ende des Jahres wollen die Forscher im Bodensee vor der Küste von Überlingen einen vierwöchigen Testlauf mit einer Drei-Meter-Kugel starten. Im Meer sollen langfristig Betonkugeln mit 30 Metern Durchmesser eingesetzt werden. Diese sollen 20 Megawattstunden Strom speichern und damit vier Stunden lang so viel Energie aufnehmen, wie eine Offshore-Windturbine bei maximaler Leistung produziert.
Wie funktioniert die Technik? Ziel ist es, Energie in der Nähe von Offshore-Windparks zu speichern. Das Prinzip des Hohlkugelspeichers gleicht dem von herkömmlichen Pumpspeicherkraftwerken – nur dass man statt zweier Speicherbecken einer Hohlkugel am Meeresboden hat. Einströmendes Wasser treibt eine Turbine an, die Strom erzeugt. Bei einem Überschuss an elektrischer Leistung wird das Wasser aus der Hohlkugel gepumpt. Das Pumpspeicherkraftwerk nutzt also als oberes Speicherreservoir das Meer selbst. Das untere Speicherbecken wird durch den Hohlkörper auf dem Meeresgrund gebildet.
Der Hohlraum mit einem Durchmesser von 30 Meter wird in großer Wassertiefe verankert, sodass der hydrostatische Wasserdruck das Energiepotenzial ergibt. Aufgrund des anstehenden Druckgefälles kann bei Einströmen des Wassers in den Hohlkörper mit Hilfe von Turbine und Generator elektrische Energie erzeugt werden. Eine Kabelverbindung zur Transformatorstation und von dort zum Festland ermöglicht den Transport der elektrischen Energie. Umgekehrt kann überschüssige elektrische Energie, beispielsweise aus regenerativer Erzeugung, zum Herauspumpen des Wassers aus dem Hohlkörper verwendet werden. Die Machbarkeitsstudie geht vorerst von einer maximalen Wassertiefe von 700 m aus. Dafür müssten natürlich erstmal die passenden schwimmenden Windparks gebaut werden. Länder mit großen Wassertiefen vor der Küste sind etwa Japan und Spanien.
Ein Pilotprojekt des kanadischen Start-ups Hydrostor zeigt derweil, dass auch flache Gewässer genutzt werden können. Das Unternehmen hat im Ontariosees in 50 Metern Tiefe sechs Ballons aus Nylongewebe verankert. Über eine Druckluftleitung sind sie mit dem Festland verbunden. Bei einem Stromüberangebot füllen Kompressoren die zehn Meter hohen Ballons mit Luft. Durch den Wasserdruck lässt sich die Luft komprimieren. Wird Energie benötigt, strömt die Luft heraus und treibt eine Turbine an.
Vor der Küste Belgiens gab es ein weiteres Speicherprojekt, das aber auf Eis liegt. Das von dem Konzern DEME initiierte Projekt sieht vor, einen hufeisenförmigen Sandwall in der See aufzuhäufen. Wenn Offshore-Windräder mehr Strom als benötigt liefern, wird das Innere leer gepumpt. Bei einer Flaute fließt das Wasser durch Turbinen zurück in den Wall. Die Förderbedingungen in Belgien sind derzeit so ungünstig, dass sich eine Fortentwicklung nicht lohnt. (Nicole Weinhold)
