Größe von Ringwallspeichern

 

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Bild 3. Ringwallspeicher auf dem flachen Land im Querschnitt

Der Energieinhalt eines Ringwallspeichers hängt von folgenden Einflüssen ab:

  • mittlerer Höhenunterschied zwischen den Wasseroberflächen des Ober- und des Unterbeckens und

  • ausgetauschtes Volumen. Dieses wiederum wird bestimmt durch

  • die vorgesehenen maximalen Pegeldifferenzen in Ober- und Unterbecken und

  • die Größen der Wasseroberflächen wobei

die Ober- und Unterbecken so aufeinander abgestimmt sein müssen, dass sie das gleiche Austauschvolumen aufnehmen können.

Mit einer Verdoppelung der Durchmesser vervierfacht sich die beanspruchte Landfläche und die Größe der entstehenden Wasseroberflächen. Mit einer einhergehenden Verdoppelung der Höhenunterschiede verdoppelt sich der Energieinhalt der Speicheranlage pro Volumeneinheit. Wenn sich dabei auch die vorgesehenen Pegeldifferenzen in Ober- und Unterbecken verdoppeln, kommt es zusätzlich zur Verdoppelung des Austauschvolumens. Insgesamt führt eine Verdoppelung der geometrischen Abmessungen zu einer Versechzehnfachung des Speichervermögens.

Betrachtet man nur die Bodenfläche, dann führt eine Verdoppelung der beanspruchten Landfläche zu einer Verachtfachung des Energieinhalts.

Diese allein geometrisch bedingten Zusammenhänge führen dazu, dass ein Ringwallspeicher nur in einer ausreichenden Größe errichtet werden muss, um wirklich große Energiebeträge aufnehmen zu können.

Da sich das Wallvolumen bei der Versechzehnfachung des Energieinhalts nur verachtfacht, wird das spezifische Erdbauvolumen pro Kilowattstunde Speicherkapazität mit größer werdendem Speicher, immer geringer. Bei entsprechender Anlagengröße kann dieses Verhältnis sogar günstiger werden, als bei konventionellen Pumpspeicherkraftwerken in den Mittelgebirgen. Ein Verhältnis von einem Kubikmeter Erdbauvolumen pro Kilowattstunde Speicherkapazität kann damit erreicht werden. Dieses Verhältnis wird beispielsweise auch beim Pumpspeicherkraftwerk Markersbach im Erzgebirge angetroffen.

Das Verhältnis von Bodenflächenbedarf zu Speicherkapazität wird bei großen Ringwallspeichern besser als bei Pumpspeichern in Mittelgebirgen. Ein Ringwallspeicher mit 20 Kilometern Durchmesser und 400 Metern mittlerem Höhenunterschied würde im Vergleich zum Pumpspeicherkraftwerk Markersbach, bei einem 400-fachem Flächenbedarf, eine mehr als 1500-fache Kapazität von über sieben Terawattstunden aufweisen.

Zwei derartige Anlagen mit einem Flächenbedarf von 800 Quadratkilometern würden bei entsprechender Auslegung des Gesamtsystems für eine sichere und bedarfsgerechte erneuerbare Stromversorgung Deutschlands, allein mit Strom aus Wind und Sonne, ausreichen.

Das wäre weniger, als die historisch und aktuell von Braunkohletagebauen in Deutschland beanspruchten Flächen.

Kleinere Anlagen, wie die auf den folgenden Seiten als Beispiel skizzierten, sind ebenfalls möglich. Davon werden dann jedoch eine größere Anzahl benötigt und sie erfordern in der Summe einen höheren Flächenbedarf.

 

Stehen natürlich vorhandene Höhenunterschiede zur Verfügung und werden gleiche Pegeldifferenzen wie im hier geschilderten Flachlandsystem realisiert, dann können auch deutlich kleinere Systeme zu ähnlich günstigen Verhältnissen führen (siehe nachfolgende Seite und "Standortfrage").

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