Pumpspeicher-Wasserkraftwerke 06.01.2022, 08:12 Uhr

Schweizer Strompuffer könnte auch Deutschland helfen

Mit dem 15. Puffer für Überschussstrom verbessert die Schweiz die Chancen für ein Gelingen der Energiewende. Doch vorerst darf er nicht eingesetzt werden, um Lücken in der Europäischen Union zu stopfen. Das soll sich ändern.

Im Turbinenraum des Pumpspeicherkraftwerks Nant de Drance. Foto: Alpiq Group/Sébastien Moret

Im Turbinenraum des Pumpspeicherkraftwerks Nant de Drance.

Foto: Alpiq Group/Sébastien Moret

Der Nant de Drance ist ein ungestümer Wildbach in den Walliser Alpen im Grenzgebiet zwischen der Schweiz und Frankreich. Seine Kraft ging bisher auf dem Weg zum Flüsschen Barberine ungenutzt verloren. Jetzt hat die Schweiz ihn gebändigt. Er füllt einen künstlich angelegten, hoch in den Bergen liegenden See auf dem Gebiet der Walliser Gemeinde Finhaut. Bei Strommangel schießt sein Wasser durch gewaltige Druckröhren in sechs Francis-Turbinen, die unterhalb in einer Kaverne in den Felsen stehen, und landet im 1 100 m tiefer gelegenen Émosson-See. Die Turbinen treiben einen 300 t schweren Generator an. Er hat eine Leistung von 900 MW, das entspricht einem großen Steinkohle-Kraftwerksblock.

Im Speicher befinden sich in Form von kinetischer Energie umgerechnet 20 000 MWh Strom. Das Nant-de-Drance-Pumpspeicherkraftwerk ist allerdings nur als „Lückenbüßer“ gedacht. Im Extremfall könnte es seine Leistung von 900 MW 20 Stunden lang zur Verfügung stellen. Dann ist der Obersee leer.

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Strom fließt nach weniger als fünf Minuten

Wenn die Solarkraftwerke des Landes, die eine Leistung von bescheidenen 3 GW haben, und die wenigen Windgeneratoren mehr Strom erzeugen als absetzbar ist, schalten die Francis-Turbinen in den Pumpbetrieb um und befördern Wasser zurück in den hochgelegenen Speichersee, der allein vom Wildbach nicht „leben“ kann. Nant de Drance beginnt im Bedarfsfall nach weniger als fünf Minuten mit der Stromproduktion – ein Spitzenwert. Kehrt sich die Versorgungssituation um schaltet das System innerhalb von weniger als zehn Minuten auf Pumpbetrieb um.

Die tunnelbauerprobten Schweizer haben 17 km Röhren in den Berg gefräst, unter anderem für die beiden Druckrohre mit einem Durchmesser von jeweils 7 m. In 13-jähriger Arbeit bewegten sie 7 Mio. m3 Gestein. Die Gesamtkosten lagen bei umgerechnet rund 2 Mrd. €.

Stromspeicher für die Energiewende

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Nant de Drance ist nach dem 2016 von der Axpo-Gruppe, dem größten Kraftwerksbetreiber in Baden im Schweizer Kanton Aargau, in Betrieb genommenen Linth-Limmern (1 000 MW) das zweitgrößte der 15 Pumpspeicherkraftwerke der Schweiz. Die Anlage geht zu einem Zeitpunkt ans Netz, da ganz Europa nach Stromspeichern lechzt. Sie werden für die Energiewende dringend gebraucht. Denn im Gegensatz zu Kohle-, Erdgas- und Kernkraftwerken ist die Stromerzeugung in Windparks und Photovoltaik-Anlagen nur begrenzt planbar. Bei Flauten und/oder fehlendem Sonnenschein steht zu wenig Strom aus erneuerbaren Quellen zur Verfügung. Bei kräftigem Wind und/oder reichlich Sonnenschein ist das Angebot zu groß. Als Puffer dienen Batterien und andere Stromspeicher.

„Je mehr Strom aus Sonne und Wind gewonnen wird, desto schwieriger wird es, Netzstabilität zu gewährleisten“, sagt Pascal Radü, Chef der zum US-Unternehmen General Electric gehörenden GE Hydro Solutions, das die Anlage in der Schweiz errichtet hat. „Pumpspeicherkraftwerke können diese Fluktuationen ausgleichen.“

Warten auf Zulassung zum Stromhandel

Pro Jahr soll das neue Pumpspeicherkraftwerk 2,5 Mrd. kWh produzieren, die weit höher vergütet werden als Strom zu „normalen“ Zeiten. Zudem müssen die Betreiber für den Pumpstrom wenig bis gar nichts bezahlen oder bekommen sogar noch eine Vergütung obendrauf. Die Investition müsste sich also eigentlich lohnen. Doch die Schweiz darf zumindest vorerst nicht am lukrativen Stromhandel mit der Europäischen Union teilnehmen. Das hat der Schweizer Bundesrat beschlossen. Die üppigen Minutenreserven des Landes können also vorerst nicht genutzt werden, um etwa Lücken in Deutschland zu stopfen. Es funktioniert lediglich der Stromaustausch zu normalen Preisen.

Schweiz ist Transitland für Strom

Dabei geht es um gewaltige Mengen. Allein Italien bezieht aus der Schweiz pro Jahr mehr als 20 GWh, die vor allem aus Deutschland, Frankreich und Österreich kommen. Die Schweiz ist ein Strom-Transitland mit mehr als 40 Übergabepunkten an den Grenzen. „Der Strom, der jedes Jahr durch unser Stromnetz fließt, übersteigt unseren Landesverbrauch“, so der Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen.

Von Wolfgang Kempkens