Batterie für Windstrom auf dem Meeresgrund
13.01.2022
Konzeption von Ocean Grazer soll erneuerbare Energien künftig wetterunabhängig machen.
Mit einem Stromspeicher auf dem Meeresgrund sichern Forscher des Unternehmens Ocean Grazer die kontinuierliche Stromlieferung durch Offshore-Windkraftwerke – auch dann, wenn der Wind schwächelt oder gar nicht weht. Heutzutage liefern Wind- und Solarkraftwerke nur Strom, wenn Wetter und Tageszeit es zulassen. Die „Ocean Battery“ überbrückt die Zeiten, in denen Flaute herrscht.
Betontank mit 20 Mio. Litern
Die Batterie auf dem Meeresgrund besteht aus drei Komponenten. Die erste ist ein Betontank, der weitgehend im Meeresboden verbuddelt wird und bis zu 20 Mio. Liter fasst. Er ist verbunden mit dem eigentlichen Kraftwerk, in dem sich eine Pumpe, eine Turbine und ein Generator befinden. Die dritte Komponente besteht aus einem druckfesten, langgestreckten Ballon, der auf dem Meeresboden verankert ist.
Erzeugen die zugehörigen Windgeneratoren mehr Strom, als das Netz aktuell verkraften kann, wird dieser genutzt, um die Pumpe im Kraftwerk laufen zu lassen. Sie drückt Wasser aus dem Betontank in die flexible Hülle, die immer dicker wird, bis der Nenndruck erreicht ist. Ein Ventil sorgt dafür, dass das Wasser nicht gleich wieder zurück in den Betontank fließt. Herrscht Strommangel, wird genau dieses Ventil geöffnet. Die Wassersäule über dem flexiblen Tank drückt das Wasser ins Kraftwerk. Dort treibt es eine Turbine an, die mit einem Generator zur Stromerzeugung verbunden ist und landet schließlich wieder im Betontank.
Lebensdauer rund 20 Jahre
Der neue Stromspeicher, der den Niederländern vorschwebt, hat eine Kapazität von 20 Megawattstunden. Dies ist der Jahresverbrauch von fünf Haushalten. Das klingt wenig, doch wenn tausende Offshore-Windgeneratoren mit einem solchen Puffer ausgestattet werden, lässt sich beachtlich viel Überschussstrom speichern. Der Wirkungsgrad soll bei 70 bis 80 Prozent liegen, die Lebensdauer bei 20 Jahren.
Ein ähnliches Konzept haben Forscher am Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik entwickelt und 2017 erfolgreich getestet. Sie versenkten einen Kugeltank aus Beton vor Überlingen im Bodensee. Einströmendes Wasser wurde mithilfe einer Turbine und eines Generators in Strom umgewandelt. Umgekehrt wurde Wasser aus dem Tank herausgepresst, wenn Überschussstrom zur Verfügung stand.
