Innovationspreis: Monatssieger August
9. September 2020 6:00  Uhr

Wind und Wasserkraft im Einklang

Max Bögl leistet einen wichtigen Beitrag zum Gelingen der Energiewende: Mit der Wasserbatterie entwickelte die Neumarkter Firmengruppe einen völlig neuartigen Großspeicher.

In Gaildorf bei Stuttgart wurde ein Speicherprojekt der besonderen Art entwickelt. | Foto: Max Bögl Wind AG

Von Gerd Otto

GAILDORF/NEUMARKT. In Zeiten, in denen der Wind kräftig bläst, wird häufig ein Überschuss an erneuerbarer Energie erzeugt, der nicht ins öffentliche Netz eingespeist und auch nicht gespeichert werden kann. Die Folge: Die Energieproduktion muss gedrosselt, die Windkrafträder sogar abgeschaltet werden. Für diese unbefriedigende Situation haben die Experten der Max Bögl Wind AG, einer Tochtergesellschaft des 1929 gegründeten Familienunternehmens Max Bögl aus Neumarkt, mit ihrer innovativen Technologie einer Wasserbatterie einen vielversprechenden Lösungsansatz erdacht.

Das höchste Windrad der Welt

Umgesetzt wird das Speicherkonzept derzeit in Gaildorf bei Stuttgart. Es besteht aus einem Windpark mit vier Windkraftanlagen und einem Pumpspeicherkraftwerk mit einer installierten Leistung von 16 Megawatt (MW). Max Bögl liefert hier quasi nebenbei mit dem höchsten Windrad der Welt, das eine Nabenhöhe von 178 Metern hat, eine Bestmarke ab. Vor allem aber ist das Speicherkonzept extrem flexibel und kann innerhalb kürzester Zeit zwischen Stromproduktion und Speicherung wechseln. Die Wasserbatterie nutzt die Turmfundamente der Windkraftanlagen als Wasserspeicher mit einer Speicherleistung von 70 Megawattstunden (MWh). Rohrleitungen verbinden sie mit einem Wasserkraftwerk und dem dazugehörigen Unterbecken 200 Meter tiefer im Tal.

Betonfundament wird zu Wasserbecken

Der Standort Gaildorf war prädestiniert für das Pilotprojekt, da eine bereits existierende Flutmulde als ausgewiesene Fläche für das Unterbecken eingesetzt werden konnte. Die grundsätzliche Idee hinter der Kombination von Stromerzeugung und Stromspeicherung entstand bereits 2011. Damals kristallisierte sich heraus, dass die Windkraft, bezogen auf Entwicklung und Umsetzung im Rahmen der Energiewende, Vorteile gegenüber der Pumpspeichertechnik haben könnte. Im Windenergieerlass – oder auch Windkrafterlass – war ganz konkret geregelt worden, wo und wann Windkraftanlagen gebaut werden können. Da es sich dabei quasi um einen standardisierten Prozess gehandelt habe, stand für das Team von Max Bögl schon bald fest: „Warum bauen wir dann nicht gleich die für Windkraftanlagen auf einem Berg benötigten Betonfundamente zu Wasserbecken aus?“ Aus dieser Überlegung heraus entstand in Neumarkt das Konzept der Wasserbatterie als einer Kombination aus zwei erneuerbaren Energieträgern, nämlich aus Wasser und Wind.

Konkret sind beim Gaildorfer Projekt in den Fundamenten der Windkraftanlagen zwei Wasserspeicher verbaut: ein Aktivbecken, das sogenannte Wasserschloss, im unteren Teil des Windturms sowie ein deutlich größeres, das sogenannte Passivbecken. Beide zusammen erfüllen den Zweck des Oberbeckens eines Pumpspeicherkraftwerks.

Enorme Speicherkapazität

Durch das Aktivbecken werden zusätzliche 40 Meter Nabenhöhe für die Windkraftanlage gewonnen – ein Aspekt, der den Experten der Max Bögl Wind AG nicht entgangen war. Da mit jedem Meter Nabenhöhe, den eine Windenergieanlage gewinnt, der jährliche Stromertrag um bis zu ein Prozent ansteigt, sei dies durchaus lukrativ. Zusammen können die Speicherbecken in Gaildorf 120.000 Kubikmeter Wasser beziehungsweise umgerechnet 57 Megawattstunden (MWh) elektrische Speicherkapazität aufnehmen. Ähnlich wie bei den Hybridtürmen wurden die Speicherbecken aus Stahlbetonteilen nach dem Baukastensystem geplant und fertiggestellt. Dabei profitierte man von der ausgeprägten Betonkompetenz der Firmengruppe Max Bögl. Verbunden sind die vier Wasserbecken der Windkraftanlagen, das Pumpspeicherkraftwerk und das Unterbecken im Tal über ein Druckrohr, das aus Polyethylen (PE) hergestellt und ebenfalls von Max Bögl entwickelt wurde. Dass dieses Rohr die Verlegung speziell in sensiblen Landschaften revolutionieren dürfte, beruht nicht zuletzt auf dem von Max Bögl entwickelten „PiPECrawler“, einer selbstfahrenden Plattform zur Verlegung von Thermoplastrohren. Hier sind die verschiedenen Arbeitsschritte bereits vorinstalliert, sodass kaum noch Arbeiten im Rohrgraben notwendig werden. Mit herkömmlichen Stahlrohren wäre dies so nicht möglich.

Bund fördert Projekt mit 7,15 Millionen Euro

In der Technologie aus Neumarkt steckt Potenzial – das findet offenbar auch das Bundesumweltministerium, das das Pilotprojekt in Gaildorf mit Mitteln aus dem Umweltinnovationsprogramm in Höhe von 7,15 Millionen Euro fördert. Tatsächlich könnte das System neue Maßstäbe auf dem Markt der erneuerbaren Kraftwerke setzen, zumal es sowohl für Neuanlagen als auch für bestehende erneuerbare Energieerzeugungsanlagen interessant erscheint. Eine Nachrüstung, so heißt es aus Neumarkt, sei in Kombination mit jeglicher Energiequelle denkbar, die verbaute Technik keineswegs an bestimmte Produzenten gebunden und für Süß- wie für Salzwasser geeignet.