Das Speicherkraftwerk gehört zu den Wasserkraftwerken, die Strom aus Wasser erzeugen. Andere Wasserkraftwerke sind: das Laufwasserkraftwerk, das Gezeitenkraftwerk, das Pumpspeicherkraftwerk und das Wellenkraftwerk. Zum Teil können auch andere Wasserkraftwerke, wie das Laufwasserkraftwerk, als Speicherkraftwerk genutzt werden. Gemäß seinem Namen funktioniert das Speicherkraftwerk, indem für eine bestimmte Zeit- dies können Stunden oder auch Monate sein-Wasser in einem Speicherbecken gesammelt wird.
Wenn Strom aus dem Speicherkraftwerk erzeugt werden soll, lässt man das Wasser aus dem Speicherbecken ab und führt es durch ein tiefergelegenes Turbinenbecken. Über die Bewegung der Turbine entsteht dann Strom. Speicherkraftwerke sind nicht immer in Betrieb, sondern werden zumeist nur zu Spitzenzeiten der Stromnutzung in Anspruch genommen. Daher dienen sie auch nicht der Grundversorgung mit Strom. Man unterscheidet Tages-, Wochen-, Monats- und Jahreswasserspeicher. Je nachdem wie oft im Jahr die Speicherbecken befüllt und entleert werden. In den Alpen, wo es aufgrund der vielen Schneemassen im Winter eine große Menge an Schmelzwasser im Sommer gibt, befinden sich vor allem Jahresspeicherkraftwerke.
Speicherkraftwerke speichern Energie
In Rohrleitungen wird das Wasser aus dem Speicher ins Tal geleitet – Foto: © Christa Eder – Fotolia.com
Speicherkraftwerke nutzen natürliche Wasserquellen, wie hochgelegene Seen, oder künstlich angelegte Staubecken zur Speicherung von Wasser. Künstlich angelegte Staubecken werden über einen natürliche Zufluss, zumeist einen Fluss, mit Wasser versorgt. Um ein künstliches Staubecken anlegen zu können, benötigt man allerdings eine Staumauer oder einen Staudamm. Bei einem höheren Wasserbedarf können auch weitere Flüsse über Stollen mit dem Staubecken verbunden werden.
Das Wasser wird über Druckstollen oder Druckrohrleitungen in das Turbinenbecken geleitet. Zur Stromerzeugung verwendet man entweder Francis- oder Peltonturbinen, je nachdem wie viel Wasser benötigt wird, und wie die Fallhöhe des Wassers ist. Die Turbine produziert kinetische Energie, die dann über einen Generator in Strom umgewandelt wird. Das zur Stromerzeugung benutzte Wasser wird in ein Unterbecken abgelassen. Von dort kann es über eine Pumpe in das Speicherbecken zurückgepumpt und wiederverwendet werden. Ist dies der Fall, so handelt es sich bei dem Wasserkraftwerk um ein Pumpspeicherkraftwerk. Darüber hinaus ist es ebenso möglich, das Wasser aus dem Unterbecken in ein weiteres tiefer gelegenes Turbinenbecken zu pumpen. In diesem Fall gibt es mehrere übereinanderliegende Speicherkraftwerke zur Stromerzeugung.
Das Laufwasserkraftwerk
Laufwasserkraftwerke speichern das Wasser nicht direkt. Sie befinden sich an einem fließenden Gewässer, mit einem natürlichen oder künstlichen Gefälle und einer großen Menge an durchfließendem Wasser. Das fließende Wasser treibt eine Turbine an. Die durch die Bewegung der Turbine entstandene Energie wird an einen Generator weitergeleitet. Hierfür verwendet man normalerweise Kaplanturbinen. Im Gegensatz zu den Speicherkraftwerken sind Laufwasserkraftwerke ständig in Betrieb. Sie können die erzeugte Energie nicht speichern. Damit sind sie eher geeignet, um den Grundbedarf an Strom in die Stromnetze einzuspeisen.
Speicherkraftwerke sind wegen ihrer Einsetzbarkeit nach Bedarf besonders flexibel. Schon kleine Mengen Wasser reichen aus, um Strom zu erzeugen. Liegt ein Stromausfall vor, so kann das Speicherkraftwerk kurzfristig zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Neben Wasserspeichkraftwerken sind auch Speicherkraftwerke für Sonnen- und Windenergie denkbar. Darüber hinaus könnten Speicherkraftwerke entwickelt werden, die die Energiegewinnung aus Wellen speichern sowie die Energiegewinnung aus Meereswärme. Speicherkraftwerke aus Wasser, Sonne, Wind und Wärme sind eine aussichtsreiche Ergänzung zu herkömmlichen Stromquellen wie Öl, Gas oder Kohle, da letztere in Zukunft nicht unbegrenzt zur Verfügung stehen werden.