Der zunehmende Anteil fluktuierender erneuerbarer Energieerzeugungstechnologien (wie Wind- und Sonnenenergie) muss mit dem Ausbau von Energiespeichertechnologien einhergehen. Technologien zur Energiespeicherung in großem Maßstab, wie z. B. Pumpspeicherkraftwerke, sind weithin verfügbar und werden in mehreren Regionen erfolgreich eingesetzt. Diese Technologien nutzen den Höhenunterschied zwischen zwei Wasserbecken zur Speicherung potentieller Energie. Dabei werden die natürlichen Höhenunterschiede in Gebirgsregionen ausgenutzt. In Gebieten mit flacher Topographie, wie in Norddeutschland, den Niederlanden und Belgien, können herkömmliche Pumpspeicherkraftwerke jedoch nicht eingesetzt werden. Deshalb wird im Rahmen des ALPHEUS-Projekts die Machbarkeit von Pumpspeicherkraftwerken mit geringer Fallhöhe in der Nordsee untersucht.
Im Rahmen der ALPHEUS-Forschung haben mehrere Mitglieder den Stand der Technik der Komponenten von Pumpspeicherkraftwerken mit geringer Förderhöhe im Meer (Gezeitenenergie und Pumpspeicherkraftwerke mit hoher Förderhöhe im Meer) untersucht, um eine vorläufige Bewertung der Machbarkeit von Pumpspeicherkraftwerken mit geringer Förderhöhe in der Nordsee vorzunehmen. All diese Bemühungen sind in der Übersichtsveröffentlichung "Low-head pumped hydro storage: A review on civil structure designs, legal and environmental aspects to make its realization feasible in seawater" zusammengefasst, die in der Zeitschrift Renewable and Sustainable Energy Reviews von Elsevier veröffentlicht wurde. Die Ergebnisse der Studie sind vielversprechend in Bezug auf die Realisierbarkeit von Pumpspeicherkraftwerken mit geringer Förderhöhe, da die wichtigsten Versagensmechanismen der Bauwerke aus der Literatur hydraulischer Strukturen weitgehend bekannt sind. Der innovative Charakter dieser Technologie (bislang wurde noch kein Prototyp gebaut oder getestet) eröffnet mehrere Forschungsfelder, unter anderem im Bereich der reversiblen Pumpenturbinen, der ökologischen Vereinbarkeit mit Fischen sowie der rechtlichen und regulatorischen Aspekte.
Im ALPHEUS-Projekt wird daran gearbeitet, die wichtigsten Forschungslücken zu schließen. Im Leichtweiß-Institut für Wasserbau der TU Braunschweig wird ein maßstabsgetreues Modell der neuen gegenläufigen reversiblen Pumpturbine unter verschiedenen möglichen zukünftigen Betriebsbedingungen getestet.
Weitere Informationen über das ALPHEUS-Projekt finden Sie unter:
https://www.tu-braunschweig.de/en/lwi/hyku/research/ongoing-projects/alpheus
R. Ansorena Ruiz, L.H. de Vilder, E.B. Prasasti, M. Aouad, A. De Luca, B. Geisseler, K. Terheiden, S. Scanu, A. Miccoli, V. Roeber, M. Marence, R. Moll, J.D. Bricker, N. Goseberg (2022). Low-head pumped hydro storage: A review on civil structure designs, legal and environmental aspects to make its realization feasible in seawater. Renewable and Sustainable Energy Reviews. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112281