Fraunhofer IEE und Partner testen Kugelspeicher auf dem Meeresgrund

Das Fraun­ho­fer-Insti­tut für Ener­gie­wirt­schaft und Ener­gie­sys­tem­tech­nik IEE hat einen Unter­was­ser-Ener­gie­spei­cher ent­wi­ckelt, der das Prin­zip der Pump­spei­cher-Kraft­wer­ke auf den Mee­res­grund über­trägt. Nach erfolg­rei­chem Feld­test mit einem klei­ne­ren Modell im Boden­see berei­ten die For­schen­den nun mit Part­nern einen Test­lauf vor der kali­for­ni­schen Küs­te vor.

Sie wer­den dort im Pro­jekt „StEn­Sea“ in 500 bis 600 Metern Tie­fe eine hoh­le, 400 Ton­nen schwe­re Beton­ku­gel mit neun Metern Durch­mes­ser ver­an­kern. Durch Leer­pum­pen wird der Spei­cher gela­den. Strömt Was­ser hin­ein, wird Strom erzeugt – er wird ent­la­den. Die Leis­tung die­ses Pro­to­ty­pen beträgt 0,5 Mega­watt, die Kapa­zi­tät 0,4 Mega­watt­stun­den.

„Für das Spei­chern von Strom über meh­re­re Stun­den bis eini­ge Tage hin­weg eig­nen sich Pump­spei­cher-Kraft­wer­ke beson­ders gut. Aller­dings ist deren Aus­bau­po­ten­zi­al welt­weit stark begrenzt. Daher über­tra­gen wir ihr Funk­ti­ons­prin­zip auf den Mee­res­grund – die natur­räum­li­chen und öko­lo­gi­schen Restrik­tio­nen sind dort weit gerin­ger. Zudem dürf­te die Akzep­tanz der Bür­ge­rin­nen und Bür­ger deut­lich höher sein“, erklärt Dr. Bern­hard Ernst, Seni­or Pro­jekt Mana­ger beim Fraun­ho­fer IEE. (…)

Erfolgreicher Feldtest im Bodensee

Sper­ra wird die Beton­ku­gel in Long Beach im 3D-Druck­ver­fah­ren, womög­lich in Kom­bi­na­ti­on mit dem klas­si­schen Beton­bau, her­stel­len. Sie bekommt oben eine Öff­nung, in den eine Unter­was­ser-Motor­pum­pe, auch Pump­tur­bi­ne genannt, in einem Rohr ein­ge­las­sen wird.

Wird ein Ven­til geöff­net, strömt Was­ser durch das Rohr in die Kugel hin­ein. Die inte­grier­te Pum­pe läuft dabei rück­wärts und arbei­tet als Tur­bi­ne. Das Was­ser treibt den Motor an, so dass Strom erzeugt wird. Damit wird der Spei­cher ent­la­den. Die Tech­nik basiert auf einer Arbeit von Prof. Dr. Horst Schmidt-Böcking und Dr. Ger­hard Luther aus dem Jahr 2011. Ein Unter­was­ser­ka­bel schafft dabei die Ver­bin­dung zum Strom­netz an Land oder zu einer schwim­men­den Trans­for­ma­tor-Sta­ti­on eines Off­shore-Wind­parks.

Soll Ener­gie gespei­chert wer­den, pumpt die Motor­pum­pe das Was­ser gegen den Druck des umge­ben­den Was­sers wie­der aus der Kugel. Anschlie­ßend kann der Zyklus erneut begin­nen.

In einem Feld­ver­such mit einer Drei-Meter-Kugel im Boden­see haben For­schen­de des Fraun­ho­fer IEE zusam­men mit Part­nern bereits nach­ge­wie­sen, dass die­ses Kon­zept gut funk­tio­niert.

Wassertiefen von 600 bis 800 Metern sind ideal

Quel­le für Bild und Text: Pres­se­mel­dung vom Fraun­ho­fer Insti­tut IEE

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Fraun­ho­fer IEE und Part­ner tes­ten Kugel­spei­cher auf dem Mee­res­grund vor der kali­for­ni­schen Küs­te