Neue Studie zur Rolle von Pumpspeichern in der Energiewende

Die Wissenschaftler der RWTH untersuchten die Rolle von Pumpspeicherkraftwerken, also großen Kurzzeit-Stromspeichern, im Zuge der Energiewende für zwei Szenarien: eines für das Jahr 2030 mit 60 Prozent Anteil erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung, und eines für das Jahr 2050 mit einem Anteil von 80 Prozent.

Die Studie zeigt, dass bei einem Anteil der erneuerbaren Energien von 60 Prozent rund zwei Terawattstunden Strom aus erneuerbaren Energien zusätzlich genutzt werden könnten, wenn in Deutschland Speicher auf 15 Gigawatt ausgebaut werden. Gleichzeitig könnten dadurch bis zu 13 Gigawatt gesicherte Leistung aus Pumpspeichern bereitstehen. Somit werden grundsätzlich weniger neue Gaskraftwerke benötigt.

Im zweiten Szenario, wenn der Anteil der erneuerbaren Energien 80 Prozent beträgt, lässt sich der Effekt von Pumpspeichern verbessern, denn deren angenommene Gesamtleistung von 23 Gigawatt im Jahr 2050 ermöglicht folgende Vorteile: 5 Terawattstunden erneuerbare Energien werden zusätzlich ins Stromnetz integriert. Die gesicherte Leistung durch Pumpspeicher kann auf bis zu 16 Gigawatt steigen. Deutschland könnte weniger neue Gaskraftwerke bauen und vorhalten. Der Betrieb der Pumpspeicher wäre profitabel, und die Stromgestehungskosten sinken. Zugleich ist ein volkswirtschaftlicher Nutzen zu erwarten.

„Die Studie zeigt, dass Pumpspeicherkraftwerke ab 2030 die Integration erneuerbarer Energien deutlich unterstützen“, erklärt Dr.-Ing. Andreas Schäfer, Oberingenieur am Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft an der RWTH Aachen. Außerdem böten Pumpspeicher wichtige Systemdienstleistungen, insbesondere im Bereich der Regelreserve, aber auch bei der Bereitstellung gesicherter Leistung. Pumpspeicher können auf diese Weise zum Gelingen der Energiewende beitragen.

Schon heute müssen Energieversorger Wind- oder Solaranlagen abstellen, wenn das Angebot umweltfreundlich erzeugten Stroms besonders hoch ist. Der Grund dafür: Stromnetze würden destabilisiert, Stromausfälle drohten. Pumpspeicherkraftwerke speichern jedoch überschüssigen Öko-Strom vorübergehend und speisen diesen zu einem späteren Zeitpunkt - bei entsprechender Nachfrage - wieder ins Netz ein. „Damit sind Pumpspeicherkraftwerke Multifunktionskraftwerke und helfen dabei, unser Energiesystem schnell und geschmeidig in die neue Ära der Energieerzeugung ohne fossile Energieträger zu führen“, sagt Heike Bergmann, Mitglied der Geschäftsführung von Voith Hydro in Deutschland.

„Es ist klar, dass wir für die Energiewende mehr Speicherkapazitäten brauchen. Jetzt müssen wir dafür auch die marktwirtschaftlichen Voraussetzungen schaffen“, sagt Stephan Kohler, Vorsitzender der Geschäftsführung der Deutschen Energie-Agentur (dena). „Pumpspeicherwerke sollen dabei an erster Stelle stehen, denn sie sind derzeit die einzig verfügbaren großtechnischen Stromspeicher und erbringen darüber hinaus für das Stromsystem viele wertvolle Leistungen. Wir müssen die Rahmenbedingungen so anpassen, dass dieser Mehrwert auch angemessen vergütet wird.“

Die dena hat die Plattform „Pumpspeicherwerke – Partner der Energiewende“ initiiert, um gemeinsam mit Stakeholdern über die hohe energiewirtschaftliche Bedeutung von Pumpspeicherkraftwerken in einem Energiesystem mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien aufmerksam zu machen und auf die Schaffung geeigneter energiewirtschaftlicher Rahmenbedingungen hinzuwirken. Voith gehört zu den Partnern der Plattform.

Derzeit sind in Deutschland Pumpspeicherkraftwerke mit rund 7 Gigawatt Leistung in Betrieb. Das Ausbaupotential allein in Baden-Württemberg und Thüringen beträgt knapp 24 Gigawatt. Zahlreiche Projekte sind bereits in Planung.