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Referat PUMPSPEICHERKRAFTWERK - Energie durch Wasser


REFERAT


PUMPSPEICHERKRAFTWERK

Energie durch Wasser !







Seit je her gewinnen Menschen Energie aus Wasser. Früher wurde Energie durch Wasserräder gewonnen, die z.B. Mühlsteine antrieben. Heutzutage werden Maschinen mit Strom angetrieben, der wieder von Wasserkraftwerken kommt. Zu diesen Stromlieferanten gehören auch die Pumpspeicherkraftwerke.



Wasserkraftanlagen


Um Energie durch Wasser zu gewinnen, baute man große Wasserkraftanlagen in der Nähe von Stauseen und Flußläufen. Bei der Ausnutzung der Energie strömenden Wasser unterscheidet man zwischen Laufkraftwerken mit annähernd gleichmäßiger Wasserführung und zwischen Speicherkraftwerken, wo unter Benutzung von Speicherbecken der Wasserverbrauch dem Energiebedarf angepaßt wird. Um höchste Energie durch das Wasser zu gewinnen, wird das Wasser bei Speicherkraftwerken in einem Staubecken gesammelt. Wenn viel Strom benötigt wird, öffnet man die Schleusen und das Wasser fällt frei durch Druckrohre oder Druckstollen. Es gelangt zu großen Wasserturbinen, die dadurch angetrieben werden und die ihrerseits angekoppelte elektrische Generatoren antreiben, die die elektrische Energie erzeugen. Je höher die Stau- bzw. Fallhöhe und die Durchflußmenge sind, desto größer ist die gewinnbare elektrische Energie. Je nach Stau- bzw. Fallhöhe des Wassers unterscheidet man Nieder-, Mittel- und Hochdruckanlagen. Niederdruckanlagen haben eine Stau- bzw. Fallhöhe von bis zu 25 Metern. Bei ihnen schwankt die Stromerzeugung durch die jahreszeitlichen Witterungsbedingungen und damit vom Wasserangebot (Regen-, Trocken- und Schmelzwasserperioden). Mitteldruckanlagen haben eine Stau- bzw. Fallhöhe von bis zu 100 Metern und Hochdruckanlagen bis zu 1500 Metern. Diese Hochdruckanlagen findet man häufig an Talsperren.


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Pumpspeicherkraftwerk


Bei dem Pumpspeicherkraftwerk handelt es sich um eine Sonderform des Wasserkraftwerkes. Das Pumpspeicherkraftwerk dient als Augenblickreserve zur Abdeckung der jahreszeitlich oder durch den Arbeitsrhythmus bedingten täglichen Schwankungen des Bedarfs an Elektroenergie. In Zeiten geringer Energieabnahme wird die dem Pumpspeicherkraftwerk zugeführte Überschußenergie dazu benutzt, um mit elektrisch angetriebenen Pumpensätzen Wasser aus einem unteren Speicherbecken durch Druckrohrleitungen in ein oberes Speicherbecken zu pumpen. Damit wird die überschüssige Energie in potentielle Energie umgewandelt. Die auf diese Weise gespeicherte Energie wird in den Energiebedarfsspitzenzeiten wieder an das Verbundnetz abgegeben, indem aus dem oberen Becken das Wasser durch die gleichen Druckrohrleitungen, durch die es hochgepumpt wurde, wieder dem Krafthaus zufließt und über Turbinen und Generatoren den Spitzenstrom erzeugt.




6 Generator

7 Turbine

8 Unterwasserkanal

9 unteres Speicher-  

becken 219,75 m

10 Kraftwerk 205,75 m

 

1 oberes Speicherbecken  509,8 m

2 Einlauf

3 Druckschacht

4 Pumpe

5 Anwurfturbine

 

Schnittbild des Pumpspeicherkraftwerks Vianden in Luxemburg



D

ie Wirtschaftlichkeit ergibt sich daraus, daß der Spitzenstrom um das vier bis achtfache teurer ist als der Überschußstrom. Außerdem hat das Pumpspeicherkraftwerk den Vorteil, daß es sein volles Leistungsvermögen innerhalb von 2 Minuten erreichen kann. Die Leistung von Pumpspeicherkraftwerken hängt von der Fallhöhe, der Turbinen und Pumpleistung ab.

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Hier einige Beispiele:


Name

Turbinen-leistung (MW)

Pumpen-leistung (MW)

Fallhöhe

Inbetrieb-nahme

Bleiloch





k.A.


Hohenwarte 1



k.A.


Hohenwarte 2





Niederwartha





Wendefurth







P

umpspeicherwerke können als Tages-, Wochen- und Jahresspeicher ausgebildet werden. Unter Tagesspeicher versteht man die Auslegung des Pumpspeicherwerkes auf den Ausgleich innerhalb eines Tages. Beim Wochenspeicher wird der erforderliche Speicherraum vergrößert, um die an Sonn- und Feiertagen nicht absetzbare Energie über die gesamte Woche an stärker belasteten Werktagen abgeben zu können. Der Jahresspeicher vermag unter Umständen sogar die extremen Spitzenzeiten, die im Laufe mehrerer Jahre auftreten können, abzudecken.

Pumpspeicherwerke sind also eine gute und wirtschaftliche Methode um Energie durch Wasser zu gewinnen.























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