Hubkolbenspeicherkraftwerk

Hubkolbenspeicherkraftwerk oder (genauer) Hydraulisches-Lageenergie-Kraftwerk sind hypothetische Modelle und werden auch kurz als Lageenergie-Kraftwerke oder nach der englischen Bezeichnung Hydraulic Hydro Store Power Station, abgekürzt HHS-Kraftwerke, genannt. Ein Hubkolbenspeicherkraftwerk ist ein theoretischer Typ von Speicherkraftwerk, in welchem Felsmasse als Energiespeicher verwendet wird. Es soll zur Netzregelung wie beispielsweise der Bereitstellung von Regelleistung dienen.

Weltweit wird bislang noch kein Speicherkraftwerk dieses Typs betrieben. Eine wissenschaftliche Rezeption des Konzepts des Hubkolbenspeicherkraftwerkes steht aus.

Prinzipaufbau eines Hubkolbenspeicherkraftwerks

Funktionsweise

Hubkolbenspeicherkraftwerke nutzen die Lageenergie einer sehr großen Felsmasse, die hydraulisch angehoben wird. Dazu wird mit Seilsägen aus dem Gebirge, bevorzugt in Regionen, in denen ungestörter Granit vorliegt, ein Kolben freigelegt. Unter diesen Kolben wird bei der Energieaufnahme Wasser mit Hochdruckpumpen in den Hohlraum unterhalb des Zylinders gepresst. Da der Zylinder gegen seine Umgebung speziell abgedichtet wird, hebt sich dieser Zylinder aus Gestein und speichert Lageenergie. Bei der Entladung wird das unter Druck stehende Wasser über eine Turbine geleitet und erzeugt Strom. Die Felsmasse sinkt dabei ab und gibt die Lageenergie wieder frei.

Speicherkapazität

Die Speicherkapazität E eines Hubkolbens beträgt:

$E=2\cdot \pi \cdot g\cdot \rho \cdot r^4$

Dabei ist r der Radius des Hubkolbens, die Höhe l des Hubkolbens ist $l=2\cdot r,\rho$ beschreibt im Wesentlichen die Dichte des Gesteins. Bemerkenswert ist die hohe Potenz, in der der Radius in die Speicherkapazität eingeht. Dies liefert bereits bei r = 500m eine Speicherkapazität von 1.600 GWh, was dem Tagesbedarf Deutschlands für Strom entspricht.

Wirkungsgrad und Kosten

Ein Pumpspeicherkraftwerk hat einen Wirkungsgrad von bis zu 80 %. Das ist auch der Wirkungsgrad von Hubkolbenspeicherkraftwerken, da das Prinzip der Energieumwandlung gleich ist. Die Herstellungskosten für den Bau hängen im Wesentlichen von der auszusägenden Oberfläche ab, diese wächst mit dem Quadrat des Radius und damit wesentlich langsamer als die Speicherkapazität. Damit haben große Anlagen einen Preisvorteil.

Weblinks

•   Spektrumdirekt: Ein Granitblock voller Energie
•   Handelsblatt: Speichertechnik
•   Der Solarserver: Hydraulische Energiespeicher für den Ausbau der Erneuerbaren
•   Authorstream, ein Audiovortrag mit Folien

Init-Quelle

Entnommen aus der:

• Wikipedia
• Löschdiskussion bei Wikipedia

Erster Autor: Heindl angelegt am 12.02.2011 um 23:01,
Alle Autoren: PiCoSam, Heindl, Tetris L, Wdwd

Andere Lexika

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