Ringwallspeicher

Ein Ringwallspeicher oder Ringwallspeicherkraftwerk ist ein spezielles Pumpspeicherkraftwerk, das durch Errichtung eines umlaufenden Walles, in einem Gebiet ohne ausreichende, natürlich vorhandene Höhenunterschiede, zwei Wasserflächen mit erheblichen Höhenunterschieden ermöglicht, die zur Energiespeicherung herangezogen werden.

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1 Funktionsweise

Wie bei einem Pumpspeicherkraftwerk wird der Energieinhalt durch die potentielle Energie, der Wassermasse bestimmt, die sich im Oberbecken befindet und mit der Höhendifferenz der Wasseroberflächen zum Unterbecken, mit diesem ausgetauscht werden kann. Der Speicher wird aufgeladen, indem ein Elektromotor eine Pumpe antreibt und das Wasser vom Unterbecken in das Oberbecken befördert. Der Speicher wird entladen, indem das Wasser aus dem Oberbecken über eine Turbine in das Unterbecken strömt und dabei einen Generator antreibt.

2 Bauweisen

Ringwallspeicher können an Land, im Wasser oder in Übergangszonen zwischen Land und Wasser errichtet werden. Bei ineinandergesetzen Becken kann innerhalb des geschlossenen Walls das Ober- oder das Unterbecken angeordnet sein. Das Wallvolumen besteht in hohem Maße aus dem Aushub für das Unterbecken.

3 Größe von Ringwalspeichern

Gegenüber konventionellen Pumpspeicherkraftwerken, die natürlich vorhandene Höhenunterschiede von Gebirgen, Bergen oder von Tälern nutzen, müssen Ringwallspeicher vergleichsweise groß angelegt werden, um auf ein ähnlich gutes Verhältnis zwischen Bauaufwand und Speicherkapazität zu kommen. Verantwortlich dafür ist ein einfacher geometrischer Zusammenhang: Mit der Vordoppelung der Größe, vervierfacht sich die Fläche, verachtfacht sich das ausgetauschte Volumen und versechnfacht sich, wegen der Verdoppelung der Höhenunterschiede, der Energieinhalt. Das bedeutet, je größer ein Ringwallspeicher gebaut wird, desto geringer wird der spezifische Flächenbedarf und das spezifische Erdbauvolumen zur Speicherung eines bestimmten Energiebetrags. Diese Verhältnisse können, bei entsprechender Auslegung, sogar besser werden, als bei existierenden Pumpspeicherkraftwerken in bergigen Landschaften.

4 Kapazität, Leistung und Einsatzgebiet

Aufgrund ihrer Größe handelt es um Speicherkraftwerke mit sehr hoher Kapazität und Leistung. Ringwallspeicher werden im Jahr 2010 in der Dissertation des Autors: "Speicherbedarf bei einer Stromversorgung mit erneuerbaren Energien" als Möglichkeit zum Langzeitausgleich einer Stromversorgung zur Diskussion gestellt, die in der Lage wäre, Deutschland oder den europäischen Kontinent, allein mit Strom aus Wind und Sonne, sicher und bedarfsgerecht zu versorgen. Jede Speichereinheit würde, je nach Auslegung, eine Leistung von mehreren Gigawatt aufweisen und über eine Speicherreichweite von einer bis mehreren Wochen verfügen.

5 Bodenflächenbedarf

Je nach gewählter Größe der Ringwallspeicher und Auslegung des Gesamtsystems mit Wind- und Solarenergieanlagen, würde ein Bodenflächeneinsatz zwischen ca. 1000 und 3000 Quadratkilometern ausreichen, um Deutschland sicher, bedarfsgerecht und nachhaltig mit Strom bei einem Verbrauch wie im Jahr 2010 zu versorgen. Das wäre weniger als 1% der Gesamtfläche und ca. ein Fünfzigstel der Fläche, die eine Versorgung allein mit Biomasse erfordern würde. Die historisch und aktuell mit Braunkohletagebauen in Deutschland verwendeten Flächen erreichen die gleiche Größenordnung.