254 m hohe WEA entsteht auf Wasserspeicher

Diese Betonzylinder sollen Wasserspeicher und Fundament für WEA zugleich sein. (Foto: Heinz Wraneschitz)
Diese Betonzylinder sollen Wasserspeicher und Fundament für WEA zugleich sein. (Foto: Heinz Wraneschitz)
06.03.2017

Der „Naturspeicher“, eine Kombination aus Wasserspeicher und Windenergieanlage ist ein komplett neuer Typ von Pumpspeicher. Der Prototyp des Baukonzerns Max Bögl entsteht zurzeit in Gaildorf in Hohenlohe-Franken nahe Schwäbisch-Hall.

Die nicht immer kalkulierbare Solar- und Windstromerzeugung braucht Speicher: Darüber sind sich Fachleute und Politik einig. Für viele gelten Pumpspeicherkraftwerke als Königsweg – doch gerade die sind bei Umweltschützern wie bei der Bevölkerung umstritten. Vor allem das Oberwasserbecken sorgt häufig für Verdruss: Ein künstlicher See nebst Staumauer verändert das Landschaftsbild massiv, Tourismusmanager warnen vor wirtschaftlichen Folgen.

Da soll der „Naturspeicher“ es völlig anders machen: Oben, auf dem Höhenzug der Limpurger Berge in Hohenlohe-Franken, wird es keinen Stausee geben, sondern vier Windkraftwerke hoch über der Kocher bei Gaildorf.

WEA auf 40 m hohen Beton-Tanks

Die eigentliche Innovation am Naturspeicher befindet sich dort, wo im Normalfall das Oberwasser ist, also oben am Berg. Denn das Wasser wird nicht in einen künstlichen See hochgepumpt, sondern unter die Türme der vier Windkraftanlagen.

Dort ist einerseits der so genannte „Passivspeicher“, eine Art riesiges 35.000 m³-Betonschwimmbecken mit 63 m Durchmesser und 14 m hohen Außenwänden. Die werden nachträglich „angeböscht“, also mit Erde verkleidet. Mitten in diesem Betonbecken steht der sogenannte Aktivspeicher, ein geschlossener Betonzylinder mit beeindruckenden Maßen: 40 m hoch, Innendurchmesser 18 m, Volumen 7.000 m³. Der dient u.a. dazu, kurzfristige Wasserschwankungen auszugleichen. Und erst oben auf diesem Betonzylinder steht jeweils ein Windrad mit 3,4 MW Leistung.

245 m hohe Windenergieanlage …

Rechnet man den Betonsockel mit ein – und das muss man wohl – dann sind die WEA laut Naturspeicher-Chef Alexander Schechner mit 245 m vom Boden bis zur Flügelspitze „die höchsten Windkraftwerke der Welt, mit 20 bis 30 Prozent mehr Ertrag als üblich“. Doch der Ertrag ist das eine – das andere die Möglichkeit, über Naturspeicher mit WEA-Anschluss Regelenergie zu vermarkten. Dazu weiter unten mehr.

Für die Errichtung der Anlage braucht Schechner nicht lange zu suchen: Schließlich bietet das Mutterhaus Max Bögl mit seinem Kletterkran die technische Lösung für die Installation von Gondel und Rotorblättern in großen Höhen.

… und 160.000 m³ Unterwasser

Neben den hohen Windrädern wird vor allem das Unterwasserbecken ins Auge fallen: Ein künstlicher See im Kochertal mit 160.000 m³ Wasservolumen und 30.000 m³ möglicher Überflutungsfläche außen herum.

Das Krafthaus, in dem sich die Pumpen befinden, liegt 25 m tief in der Erde auf der anderen Seite der Kocher. Eine unterirdisch durchgepresste Rohrleitung verbindet es mit dem Ein- und Auslaufbauwerk des künstlichen Sees.

500 Stunden Energie aus Windstrom für 40 €/MWh

Zurzeit wird die erste der vier Windmühlen montiert. Demnächst ist die 2,20 m dicke, flexible Druckrohrleitung aus Polyethylen (PE) dran, die Ober- und Unterbecken verbindet und 200 m Höhenunterschied überwindet. „Wir haben eine spezielle Verlegetechnik entwickelt, die schnelles und einfaches Bauen erlaubt“, heißt es von den Planern. Und: Die Natur werde nur mit einer zwischen fünf und zehn Meter breiten Leitungsschneise belastet.

Schechner lobt seinen Mutterkonzern: „Max Bögl hat alle Register gezogen: Es werden filigrane Bauwerke mit ganz wenig Masse.“ So seien die Wände der Speicher gerade mal 30 cm stark, „das Fundament ist gesteckt, die Bauteile auf 1/10 mm geschnitten“.

Das Unterwasserbecken wird genauso groß sein wie das Aktiv- und Passiv-Speichervolumen unter den Türmen. In Gaildorf reicht das für 70 MWh Energie. Und die Anlage stehe „flexibel 8.760 Stunden im Jahr zur Verfügung“, preist Schachner an. Wirtschaftlich wäre sie bereits, wenn „500 Stunden Energie für 40 Euro pro MWh“ produziert würde.

Wohl schon 2018 wird das Gesamtprojekt funktionieren, ist Johannes Kaltner, der Technische Projektleiter, überzeugt.

Modellprojekt, aber nicht in Bayern

In Gaildorf kommt mit einer 16-MW-Turbine die kleinste der drei angebotenen Varianten zum Einsatz; auch 24 und 32 MW sind laut Bögl möglich. Als Partner aus dem Turbinenbau werden Voith und ABB genannt. Die Auswahl lässt es zu, die passende Leistung von Stromerzeugung oder „negativer Regelenergie“ auszuwählen.

Orts-Bürgermeister Frank Zimmermann schwärmt: „Ich bin überzeugt: Das Projekt ‚Naturstromspeicher‘ ist gut für Gaildorf. Wir sind mit innovativer Technik jetzt ganz vorne bei der Energiewende mit dabei,“ denn „die Gaildorfer Bürger sind eng in die Entwicklung ‚ihres‘ Kombi-Kraftwerks eingebunden.“

Zwar konnte das ursprüngliche Konzept nicht vollständig umgesetzt werden, doch nach einem Bürgerentscheid werden laut Ideengeber Schechner jetzt immerhin noch vier der geplanten sechs Windräder gebaut.

Das ganze soll einmal ein „standardisiertes Kraftwerkskonzept“ werden, das die in Ulm ansässige Bögl-Tochter Naturspeicher GmbH hier erstmals ausprobiert. Mit 7,15 Mio. Euro fördert das Bundesumweltministerium das Projekt.

Warum die urbayerische Firmengruppe Bögl das Modell-Projekt in Baden-Württemberg durchzieht, liegt auch an der „10H-Regelung“ im Freistaat. Johann Bögl aus der Vorstandsriege des gleichnamigen Konzerns: „Wir haben eine Weltmarktstellung, die wirklich top ist. Die wollten wir nicht verlieren.“

Heinz Wraneschitz

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