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Thema Faszination und Technik

10. Mär. 17

Das Kraftwerk: Von außen wirkt die große Backsteinhalle unscheinbar. Beim Bau ging es allerdings weniger um architektonische Glanzlichter als vielmehr um Schallschutz. Durch das große Rohr hinter Produktionsleiter Krüger strömt die Luft in die unterirdischen Kavernen und zurück.

Der Exot der Energiewende

Seit 1978 arbeitet in Huntorf bei Oldenburg eines von weltweit nur zwei Druckluftspeicherkraftwerken. Es stand schon vor dem Aus. Doch jetzt wird die alte Technik wieder wichtig.

Die Kommandobrücke: Die Schaltereinheit des Kraftwerks Huntorf versprüht den Charme alter Science-Fiction-Serien. Sie funktioniert aber noch immer. Bei Bedarf ist das Kraftwerk binnen wenigen Minuten einsatzbereit.

Von Volker Kühn

Manchmal sieht die Zukunft auch heute noch so aus, wie man sie sich in Science-Fiction-Serien vor 50 Jahren vorgestellt hat. Im niedersächsischen Huntorf bei Oldenburg zum Beispiel. Wer zum ersten Mal den Kontrollraum des dortigen Druckluftspeicherkraftwerks betritt, fühlt sich spontan in die Sechzigerjahre zurückversetzt, als „Raumpatrouille Orion“ über die Fernsehschirme flimmerte.

Dabei ist das ungewöhnliche Kraftwerk noch ein paar Jahre jünger als die Kultserie, 1978 ging es ans Netz. Zwischenzeitlich stand es in den Neunzigern schon vor dem Aus. Dass es heute wieder Zukunft hat, ist nicht zuletzt eine Folge der Energiewende. Denn das Kraftwerk kann helfen, eines ihrer Kernprobleme zu lösen: die schwankende Erzeugung erneuerbarer Stromquellen.

Im Kontrollraum steht Uwe Krüger hinter einer meterbreiten Steuerungseinheit mit zahllosen Knöpfchen, Drehreglern, Blinklämpchen und einem großformatigen Telefonhöher. Er ist der Produktionsleiter. Gewöhnlich arbeitet er im 50 Kilometer entfernten Wilhelmshaven – die Produktion in Huntorf läuft ferngesteuert. Aber an diesem Januarmorgen hat sich der 54-Jährige auf den Weg durch die vereisten Wiesen der Wesermarsch gemacht, um vor Ort zu demonstrieren, wie das Kraftwerk funktioniert.

„Der Druckluftspeicher ist der Pumpspeicher Norddeutschlands“ Produktionsleiter Uwe Krüger

„Der Druckluftspeicher ist der Pumpspeicher Norddeutschlands“, erklärt Krüger. Während sich Strom im bergigen Süden mithilfe des Gefälles zwischen zwei Wasserbecken speichern lässt, ist das im flachen Norden nicht möglich. Dafür gibt es in der norddeutschen Tiefebene zahlreiche unterirdische Salzstöcke, die sich ausspülen und zu Kavernen ausbauen lassen. Viele davon werden als Gasspeicher genutzt. „In Huntorf pumpen wir stattdessen Luft unter die Erde“, sagt Krüger.

Der Maschinenraum: Wenn der Generator in der gewaltigen Halle läuft, steigt der Lärm auf rund 100 Dezibel. Produktionsleiter Uwe Krüger würde es dann ohne Ohrenschützer hier nicht aushalten.

Wenn Luft zusammengepresst wird, entsteht Hitze. Das Phänomen kennt jeder, der schon mal einen Fahrradreifen aufgepumpt hat

Vereinfacht dargestellt funktioniert das so: Wenn das Stromangebot in Deutschland die Nachfrage übersteigt und deshalb die Preise an der Energiebörse EEX purzeln, springt in Huntorf ein Kompressor an, der Außenluft ansaugt und in zwei Salzkavernen in einer Tiefe von 650 bis 800 Metern unter dem Kraftwerk drückt. Sie sind rund 150 Meter hoch, 60 Meter breit und haben zusammen ein Volumen von etwa 310.000 Kubikmetern.

Das Zusammenpressen der Luft auf einen Druck von bis zu 72 Bar hat allerdings einen Haken: Dabei entsteht Hitze. Das Phänomen kennt jeder, der schon einmal mit einer Luftpumpe einen Fahrradreifen aufgepumpt hat. Weil die Luft in den Kavernen aufgrund bergrechtlicher Sicherheitsbestimmungen aber nicht heißer als 50 Grad sein darf, muss sie in mehreren Stufen heruntergekühlt werden. Dann ist sie bei einem Kavernendruck von bis zu 67 Bar speicherbar.

Wird nun zu einem späteren Zeitpunkt Strom im Netz benötigt, lässt man die Luft aus den Kammern über eine Turbine wieder entweichen. Dabei treibt sie einen Generator an, der Strom für das öffentliche Netz erzeugt. Genauso, wie sich die Luft beim Komprimieren erhitzt, kühlt sie sich beim Ausdehnen wieder ab. Führte man sie direkt in die Turbine, würden deren Teile vereisen. Deshalb muss die Luft mithilfe von Erdgas erhitzt werden. Ein Schaubild zu den Abläufen in einem Druckluftspeicher finden Sie hier.

Beide Prozesse, sowohl das Erhitzen als auch das Abkühlen, kosten natürlich Energie. Der Wirkungsgrad von Huntorf liegt deshalb insgesamt nur bei 42 Prozent. Mehr als die Hälfte des Stroms geht bei seiner Speicherung also verloren. Das dürfte der wesentliche Grund dafür sein, dass es neben dem deutschen weltweit nur ein weiteres großes Druckluftspeicherkraftwerk gibt – im US-Bundesstaat Alabama.

Andere Speichertechnologien kommen auf eine höhere Ausbeute, bei Lithium-Ionen-Batterien zum Beispiel sind es bis zu 95 Prozent. Experten gehen allerdings davon aus, dass in einer auf erneuerbaren Energien basierenden Welt verschiedene Speichertypen zusammenarbeiten müssen, je nachdem, in welchen Maßstäben und Zeiträumen die Energie zur Verfügung stehen soll.

Das Kraftwerk: Von außen wirkt die große Backsteinhalle unscheinbar. Beim Bau ging es allerdings weniger um architektonische Glanzlichter als vielmehr um Schallschutz. Durch das große Rohr hinter Produktionsleiter Krüger strömt die Luft in die unterirdischen Kavernen und zurück.

Ursprünglich sollte Huntorf Strom aus konventionellen Kraftwerken speichern. Künftig könnte es vor allem Ökostrom sein

Und auch der auf den ersten Blick bescheidene Output von Huntorf sieht sofort anders aus, wenn man sich die Alternative anschaut. „42 Prozent Speicherwirkungsgrad sind auf alle Fälle besser, als Windparks abschalten zu müssen, weil ihr Strom im Netz nicht transportiert werden kann“, sagt Krüger. Tatsächlich sind die Netzbetreiber immer häufiger gezwungen, wegen der schwankenden Erzeugung von Windrädern und Solaranlagen einzelne Kraftwerke herunterzufahren oder zuzuschalten, um die Leitungen stabil zu halten.

Die Kosten dafür trägt letztlich der Verbraucher – und mit einem steigenden Anteil erneuerbarer Energien wird sich dieses Problem eher noch verschärfen.

Uwe Krüger setzt sich ein Paar „Micky-Mäuse“ auf, dicke Ohrenschützer, und beginnt einen Rundgang durch die Maschinenhalle. Rund 100 Dezibel erreicht der Lärm dort, wenn das Kraftwerk arbeitet. Die meiste Zeit über steht es allerdings still. „Die Anlage läuft nur dann, wenn es aufgrund der Situation am Strompreismarkt wirtschaftlich Sinn ergibt“, erklärt er, während er die Metallleitern an der Turbine hinaufklettert, um von oben einen besseren Blick in die Halle zu haben.

Man sieht der Anlage ihr Alter an, nicht nur, weil eine dünne Staubschicht darauf liegt. Der Name des Herstellers Brown, Boverie & Cie, der sich hier und da auf Metallplaketten findet, dürfte heute vielen nichts mehr sagen – das Schweizer Unternehmen ging schon Ende der Achtziger im Technikkonzern ABB auf. Und auch den ursprünglichen Bauherrn, die Nordwestdeutsche Kraftwerke AG, gibt es längst nicht mehr. Sie schlüpfte unter das Dach von PreussenElektra, woraus später Eon entstand. Seit sich der Energieversorger im vergangenen Jahr aufgespalten hat, gehört das Kraftwerk Huntorf nun zu Uniper.

Gebaut wurde die Anlage ursprünglich, um nachts Stromüberschüsse aus konventionellen Kraftwerken wie dem Kernkraftwerk Unterweser aufzunehmen und damit Verbrauchsspitzen um die Mittagszeit abzufedern. Diese Last decken inzwischen allerdings vorwiegend Solaranlagen, sodass Huntorf jetzt in der sogenannten Minutenreserve zum Einsatz kommt. Dazu muss ein Kraftwerk binnen 15 Minuten einsatzbereit sein und seinen Strom einspeisen können, um dabei zu helfen, Netzschwankungen auszugleichen.

In der Zuschauerrolle: Krüger und sein Kollege beobachten auf den Instrumenten, wie die Maschinen hochfahren. Der Startimpuls dazu kam ferngesteuert. Das Kraftwerk könnte auch ganz ohne Betriebsmannschaft arbeiten. Werktags sind allerdings immer zwei Kollegen vor Ort.

Erst ertönt ein markerschütternder Signalton. Dann beginnt es in der Maschinenhalle zu brüllen. „Wir fahren hoch“, freut sich Krüger

Dass das tatsächlich so schnell funktioniert, demonstriert wenig später ein markerschütterndes Signalhorn. „Wir fahren hoch“, freut sich Krüger und eilt zurück in den Überwachungsraum, während die Maschinen in der großen Halle zu brüllen beginnen. Gemeinsam mit zwei Kollegen, die werktags in Huntorf arbeiten, verfolgt er auf einem Bildschirm, wie die Leistung binnen wenigen Minuten steigt. Angefordert ist Volllast, 321 Megawatt. Gut drei Stunden könnte Huntorf so laufen, wenn die Luftspeicher komplett gefüllt sind. Es ist das erste Mal seit drei Tagen, dass das Kraftwerk hochfährt.

Krüger ist zufrieden, alles läuft so, wie es soll. „Ich bin mir sicher, dass die Bedeutung von Druckluftspeichern im Rahmen der Energiewende steigen wird“, sagt er. Uniper arbeitet bereits daran, die Speicherkapazität zu erhöhen. Zudem würde das Unternehmen die Anlage gern in das regionale Verteilnetz einbinden. Sie könnte dann quasi direkt den Strom der Windparks in der Nachbarschaft aufnehmen und wäre nicht mehr nur an das Höchstspannungsnetz angeschlossen.

Rückenwind für die Technik versprach bis vor zwei Jahren auch ein Pilotprojekt, das RWE mit einigen Partnern gestartet hatte. In Sachsen-Anhalt sollte ein sogenannter adiabater Druckluftspeicher entstehen. Der Clou dabei: Im Gegensatz zur Huntorfer Anlage sollte die bei der Kompression entstehende Wärme gespeichert und später wieder zum Erhitzen der ausweichenden Luft genutzt werden. Der Wirkungsgrad wäre Berechnungen zufolge auf bis zu 70 Prozent gestiegen. Anfang 2015 verkündeten die Unternehmen jedoch das Aus des Projekts: Die Marktaussichten seien zu unsicher.

Das längst abgeschriebene Uniper-Kraftwerk allerdings läuft wirtschaftlich, versichert Krüger. Von der Technik der Anlage ist er nach wie vor überzeugt. Auch wenn manches in Huntorf ein wenig nach Industriemuseum aussieht – „Raumschiff Orion“ scheint noch einen langen Flug vor sich zu haben.

Volker Kühn
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