Powertower – Hydraulische Großenergiespeicher

Der Arbeitsbereich Wasserbau der Universität Innsbruck arbeitet aktuell an der Entwicklung eines hydraulischen Energiespeichers – dem Powertower. Dieser basiert auf der erprobten Technologie von Pumpspeicherwerken und arbeitet mit einem ähnlich hohen Wirkungsgrad. Die Energiespeicherung funktioniert über die Erzeugung potentieller Energie – im Gegensatz zu Pumpspeicherwerken ist dafür jedoch kein topographischer Höhenunterschied notwendig, so dass der Powertower unabhängig vom Geländeverlauf auch im Flachland in der Nähe der volatilen Windkrafterzeugung realisierbar ist. Somit wäre der Powertower eine Ergänzung zu anderen Speichersystemen und gut integrierbar in die neuen dezentraleren Energieversorgungsstrukturen.

Der Klima- und Energiefonds förderte das Projekt im Rahmen des Forschungsprogramms Energien 2020 in der 4. Ausschreibung. Die Projektsumme belief sich auf 287.000.-€, wovon 70% von der FFG übernommen und 30% von der Universität Innsbruck in Eigenleistung erbracht wurden.

Im Rahmen des Forschungsprojektes sollte die Funktionalität des Speicherkonzeptes mit Hilfe von

Modellversuchen technisch nachgewiesen werden. Die einzelnen Bauteile des Powertowers können im Modell relativ leicht variiert und optimiert werden. Das Betriebsverhalten des Energiespeichers beim Laden und Entladen kann in Versuchsreihen untersucht und erprobt werden. Begleitende numerische Berechnungen helfen bei der Abbildung von Strömungsvorgängen und der Voroptimierung von einzubauenden Bauteilen in den physikalischen Modellversuch.

Ein weiterer Gesichtspunkt lag in der Wirtschaftlichkeitsanalyse des neuartigen Energiespeichers. Dafür erging an das Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft der RWTH Aachen der Auftrag, das Erlöspotential von hydraulischen Großenergiespeichern für ein Referenzjahr zu ermitteln. Hierbei geht es darum erste Einschätzungen zu treffen, ob mit Powertowern ein wirtschaftlicher Betrieb möglich wäre.

Powertower sind in ihrer Größe skalierbar und können somit in ihrer Speicherkapazität für verschiedene Anwendungen ausgelegt werden. Eine Herausforderung ist die niedrige Energiedichte des Systems. Powertower müssen daher groß gebaut werden, um eine relevante Speicherkapazität zu erbringen und verursachen in der Folge relativ große Investitionskosten. Aus diesem Grund sollte eine Kostenermittlung erfolgen, um den Powertower in die Palette weiterer Speichertechnologien besser einordnen zu können.