Offshore: Windmühlen sollen unter Wasser Strom speichern

Offshore: Windmühlen sollen unter Wasser Strom speichern

von Wolfgang Kempkens

US-Forscher haben Betonsilos entwickelt, die im Meer Strom von Offshore-Windparks speichern. So gäbe es auch bei Flaute erneuerbaren Strom.

Schwimmende Windgeneratoren auf hoher See und riesige Speicher am Meeresgrund, die als Puffer für überschüssigen Strom dienen: So stellen sich Forscher am renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT) die umweltverträgliche Energieerzeugung der Zukunft vor. Windstrom, der gerade nicht gebraucht wird treibt dabei eine Pumpe auf einem Ponton an, die den mit Seewasser gefüllten Unterwasserspeicher leert. Wird zusätzlicher Strom gebraucht fließt Meerwasser zurück in den Speicher. Dabei treibt das Wasser eine Turbine zur Stromerzeugung an.

Funktioniert das Konzept, wäre es das erste Mal, das Windstrom auf dem Meer gespeichert werden könnte. Flauten, die auf hoher See nicht lange anhalten, würden so sicher überbrückt.

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Die kugelförmigen Speicher sollen einen Durchmesser von 30 Meter haben. Die Wandstärke soll drei Meter betragen. Die Baukosten veranschlagen die MIT-Forscher mit vergleichweisweise günstigen zwölf Millionen Dollar. Das einströmende Wasser würde pro Speicher 6000 Kilowattstunden erzeugen.

Ein Hochseewindpark mit 1000 Mühlen und ebenso vielen Unterwasserspeichern könne somit ein großes Kernkraftwerk ersetzen, sagen die Wissenschaftler. Die Kosten geben sie mit sechs US-Cents pro Kilowattstunde an. Viel billiger lässt sich auch Atomstrom nicht erzeugen.

Betonkolosse unter WasserMIT-Professor Paul Sclavounos ist sicher, dass die Kombination aus schwimmenden Windturbinen und Speichern, die in einer Tiefe von 750 Meter die größte Effektivität haben, rund um die Uhr Strom liefern kann. Der Materialbedarf wäre allerdings gigantisch. Für eine Anlage mit einer Leistung von 2000 Megawatt – das entspricht eineinhalb Kernkraftwerken – sei so viel Beton nötig wie für den Bau der Hoover-Staumauer, die 221 Meter hoch ist. Das entspricht in etwa der Leistung der 17 Turbinen, durch die das Wasser des Stausees fließt.

Da bei der Herstellung von Zement besonders viel Kohlendioxid entsteht, haben sich die MIT-Forscher für den Bau der Kugelspeicher schon eine umweltverträglichere Lösung überlegt. Sie wollen statt Zement Flugasche von Kraftwerken verwenden, um den benötigten Beton anzurühren. An den tausende Tonnen schweren Speichern, die auch nicht ins Schweben oder gar Schwimmen geraten, wenn sie völlig leer sind, sollen die schwimmenden Windgeneratoren vertäut werden, damit sie nicht unkontrolliert davonschwimmen.

2011 baute Alexander Slocum, Mitglied des Forscherteams und ebenfalls Professor am MIT, mit seinen Studenten den Prototypen eines solchen Speichers. Er hatte einen Durchmesser von überschaubaren 76 Zentimetern. Problemlos ließ er sich mit Wasser füllen und wieder leerpumpen. Damit war die Machbarkeit bewiesen. Als nächstes sind Speicher mit Durchmessern von drei und zehn Meter geplant.

Die unterseeischen Strompuffer könnten sogar genutzt werden, um überschüssigen Strom, der an Land von Windgeneratoren und Solarzellen erzeugt wird, vorübergehend zu speichern. Dazu müsste der Stromfluss in den Unterwasserkabeln, die den Windpark mit dem Festland verbinden, einfach nur umgekehrt werden.

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