Hoover Damm als Energiespeicher 03.08.2018, 13:18 Uhr

Größter Stausee der USA wird zu einer gigantischen Batterie

Ist der Hoover-Damm, eine der größten Ingenieurleistungen des 20. Jahrhunderts, die Antwort auf die Speicherprobleme für Solarstrom im amerikanischen Westen? Für rund 3 Mrd. Dollar soll ein Pumpspeicherkraftwerk gebaut werden, das die überschüssige Energie speichert und bei Bedarf wieder abgibt.

Größter Stausee der USA wird zu einer gigantischen Batterie

Der 221 m hohe Hoover-Damm staut den Colorado River und bildet den größten Stausee der USA. Jetzt will Kalifornien Stausee und Damm samt Kraftwerk in einen gigantischen Energiespeicher umbauen, um den im Überfluss vorhandenen Solarstrom speichern zu können.

Foto: Bureau of Reclamation

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Bislang erzeugt der Hoover-Damm Strom aus dem Wasser, dass der Staudamm durchfließen lässt.

Foto: Bureau of Reclamation

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Blick von der Deichkrone des Hoover-Damms auf den Colorado River.

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Bild der ersten Generatoren des Hoover-Damms, fotografiert im Jahr 1936.

Foto: Bureau of Reclamation

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Beeindruckend: Der Hoover-Damm ist 221 m hoch. Der Stausee mit dem Namen Lake Mead hat eine Länge von rund 170 km und eine maximale Tiefe von etwa 180 Metern.

Foto: Bureau of Reclamation

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Der Hoover-Damm bei Nacht.

Foto: Bureau of Reclamation

Kalifornien hat gewissermaßen ein Luxusproblem: Der Bundesstaat im sonnenreichen Westen der USA führt deutlich die amerikanische Produktion von Solarenergie an. Die Kalifornier wollen unabhängig werden von Kohle und Kernkraft und ihren Energiebedarf lieber früher als später aus erneuerbaren Energiequellen speisen. Dafür wurde erst jüngst von der kalifornischen Energiekommission beschlossen, dass ab Januar 2020 praktisch alle neu gebauten Häuser mit Solardächern ausgestattet werden müssen.

Pumpspeicherkraftwerke haben einen hohen Wirkungsgrad

Ein großes Problem, das die Fokussierung auf Wind- und Sonnenenergie mit sich bringt, ist deren Unbeständigkeit und damit einhergehend ihre Speicherung. Tagsüber wird in Kalifornien teilweise so viel Solarstrom produziert, dass mehr ins Netz eingespeist als abgenommen wird. Um das Stromnetz nicht zu überlasten und Blackouts zu riskieren, müssen die Erzeuger in diesen Fällen andere Bundesstaaten bezahlen, damit sie den Strom abnehmen.

Um dieser paradoxen Situation zu entgehen, müssen wirtschaftliche Wege gefunden werden, um die überschüssige Energie zu speichern. Dafür sind Pumpspeicherkraftwerke mit einem Wirkungsgrad von 70 bis 92 Prozent derzeit die beste Wahl. Zwar verlieren Batterien noch weniger an Energie, dafür sind sie teuer in der Herstellung und haben eine relativ kurze Lebensdauer.

Ein Pumpspeicherkraftwerk dagegen wandelt den Strom in Lageenergie um, indem Wasser an höher gelegene Stellen gepumpt wird. Wenn der Strom benötigt wird – bei Solarstrom also nachts – strömt das Wasser durch Turbinen nach unten und gibt die gespeicherte Energie frei.

Wasser wird über die Staustufe zurück in das Reservoir gepumpt

Wenn es nach dem Amt für Wasser und Energie der Stadt Los Angeles geht, dann soll ein solches Pumpspeicherkraftwerk am weltbekannten Hoover-Damm entstehen. Das nach dem US-Präsidenten Herbert Hoover benannte Bauwerk entstand zu Beginn der 1930er Jahre, in Zeiten der Weltwirtschaftskrise.

Die Talsperre liegt auf der Grenze zwischen Nevada und Arizona im Black Canyon. Las Vegas ist nur 45 km entfernt. Der Damm staut den Colorado River auf, der zum Lake Mead wird, einem 64 ha großen See, der mit 170 km Länge und 180 m Tiefe der größte Stausee der USA ist.

Das neue Kraftwerk, für dessen Bau rund 3 Mrd. US-Dollar eingeplant wurden, soll etwa 30 km stromabwärts von der Talsperre entstehen und mit Solar- und Windenergie betrieben werden. Die Pumpstation würde dabei helfen, den Wasserdurchfluss durch die Generatoren des Damms zu regulieren, indem sie Wasser über die 221 m hohe Staustufe wieder nach oben in das Reservoir schickt. Dieses zusätzlich gespeicherte Wasser kann später abgerufen werden, um Energie zu liefern.

Der Hoover-Damm könnte seine Kapazität deutlich vergrößern

Für diese Lösung spricht, dass der Hoover-Damm aktuell nur mit rund 20 Prozent seiner Kapazitäten operiert, aus zwei Gründen. Zum einen wurde das Wasser des Lake Mead bereits signifikant verbraucht und zweitens kann der Damm nicht zu viel Wasser auf einmal freigeben, weil sonst die Orte und Bewohner stromabwärts durch Überflutungen bedroht würden. Wenn man nun Wasser von unten wieder hochpumpen würde, könnte der Damm nach manchen Berechnungen bis zu 45 Prozent seiner Kapazität erreichen.

Energiespeicher könnte 2028 fertig sein

Ingenieurtechnisch scheint das neue Pumpspeicherkraftwerk kein großes Problem zu sein, allerdings umweltbedingte Fragen und ökologische Hindernisse, die geprüft und ausgeräumt werden müssen. So würden sowohl die Pumpe als auch die Pipeline das Landschaftsbild verändern, was vom National Park Service geprüft werden wird. Und Umweltschützer fürchten, dass das Pumpspeicherkraftwerk das Colorado River Delta negativ beeinflussen könnte.

Wenn alles gut läuft könnte das neue Pumpspeicherkraftwerk 2028 fertig sein.

Eine ganz andere Idee für einen Energiespeicher hat ein deutscher Professor. Warum soll man Energie nicht in einem gigantischen Felsblock speichern, der mit Wasserkraft rauf- und runtergepumpt werden kann? Der Querdenker-Award war Prof. Eduard Heindl von der Hochschule Furtwangen dafür sicher.

Bis zu 100 Kubikmeter Wasser fließen pro Sekunde durch die Turbinen des Hoover-Damms. Das Kraftwerk erzeugt rund 4 Milliarden kWh Strom im Jahr.

Bis zu 100 Kubikmeter Wasser fließen pro Sekunde durch die Turbinen des Hoover-Damms. Das Kraftwerk erzeugt rund 4 Milliarden kWh Strom im Jahr.

Quelle: Bureau of Reclamation

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