06 HYDRONEWS Leitartikeldung mit einem zentralen Leitsystem fürdas Verbrauchsverhalten – als „SmartGrid“ bezeichnet. Da erneuerbare Energienin hohem Mass volatil und unregelmässigsind, kann auf die Menge <strong>de</strong>rerzeugten Energie kaum Einfluss genommenwer<strong>de</strong>n. Um <strong>de</strong>n Einsatz erneuerbarerEnergieträger zu ermöglichen,wird Reserveenergie für kurze undmittlere Dauer bis hin zu Grossspeichernfür saisonale Verwendung benötigt.Diese komplementäre Energie kannmit Wasserkraftwerken am effi zientestenund wirtschaftlichsten bereitgestelltwer<strong>de</strong>n. Zusätzlich ermöglichen Pumpspeicherkraftwerkeeine hervorragen<strong>de</strong>Möglichkeit, Netzengpässe zu vermei<strong>de</strong>n.Wasserkraft und das intelligenteNetz <strong>de</strong>r ZukunftSmart Grid hat das Ziel, verfügbareEnergie und Nachfrage zu koordinieren.Ein zentraler Messapparat mit SmartMetern, individuelle erneuerbare Energienfür Heimanwendungen (z. B. Solaranlagenam Dach), unterschiedlicheSpeicheroptionen und verbesserte Wettervorhersagenermöglichen eine dynamischeTarifbildung und dadurch dieSteuerung <strong>de</strong>s Energiebedarfs. Da dannsowohl steuerbare als auch volatile erneuerbareEnergien in das Netz speisen,wer<strong>de</strong>n Energiespeicher auf allenNetzebenen benötigt, von grossformatigenPumpspeichern bis hin zu kleinenund kleinsten Speichern nah am Verbraucher.Das US-Energieministeriumhat die Eigenschaften <strong>de</strong>s Smart Grid inseinem Bericht „Mo<strong>de</strong>rn Grid Initiative“zusammengefasst:1. Fähig, sich selbst zu reparieren2. Motiviert Verbraucher, an Netzdienstleistungenaktiv teilzunehmen3. Wi<strong>de</strong>rsteht Angriffen4. Stellt höhere Leistungsqualitätbereit, die Geld durch Ausfällespart5. Berücksichtigt alle ErzeugungsundSpeicheroptionen6. Arbeitet effi zienter7. Ermöglicht die vermehrteVerwendung von inkonstantenEnergieerzeugungsarten▲ Luftaufnahme <strong>de</strong>s Pumpspeicherkraftwerkes Goldisthal in Deutschlandin einem Smart Grid gibt es viele Anwendungsmöglichkeitenfür Wasserkraftwerke.Grosse Pumpspeicher sinddie einzige heute bekannte Technologie,um grosse Mengen an Energie mitvernünftigem Wirkungsgrad für beliebigeZeit zu speichern. Darüber hinaussorgen Pumpspeicher für Netzsicherheitund -stabilität. Im Vergleich zuan<strong>de</strong>ren grossformatigen Speichertechnologien,wie z. B. Power-to-Gas(P2G), <strong>de</strong>r Erzeugung von synthetischemMethan durch Elektrolyse undMethanisierung von CO 2sowie Speicherung<strong>de</strong>s Methan in existieren<strong>de</strong>nGaspipelines o<strong>de</strong>r Druckluftspeichernhaben Pumpspeicher einen hohen Wirkungsgradvon 80 bis 90 Prozent undbasieren auf erprobter Technologie.An<strong>de</strong>rerseits befin<strong>de</strong>n sie sich meist inabgelegenen Gebieten und benötigeneine gewisse Zeit für <strong>de</strong>n Start o<strong>de</strong>rBetriebsartän<strong>de</strong>rungen. Dies könnteetwas zu langsam sein, um <strong>de</strong>n hohenAnfor<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>s Smart Grid gerechtzu wer<strong>de</strong>n. ANDRITZ HYDRO wird sichweiterhin engagieren, um TechnologienWirkungsgradUltra-CSchwungrä<strong>de</strong>rBatterienKleine e Pumspeicher-kraftwerkeBrennstoffzellenCAESLeistungGrosse PumspeicherkraftwerkePower-to Gas▲ Wirkungsgrad über Leistung von verschie<strong>de</strong>nenSpeichertechnologienzu entwickeln, die <strong>de</strong>r zusätzlich benötigtenDynamik Rechnung tragen. Diegrosse Anzahl volatiler erneuerbarerEnergieträger im Smart Grid kann inkeiner Weise gesteuert wer<strong>de</strong>n. Wenn<strong>de</strong>r Wind nicht bläst o<strong>de</strong>r die Sonnenicht scheint, erzeugen diese Anlagenkeine Energie. Eine <strong>de</strong>utsche Studiebelegt, dass es beinahe je<strong>de</strong>s JahrPerio<strong>de</strong>n von mehr als 10 Tagen gibt,in <strong>de</strong>nen nicht einmal 5 Prozent <strong>de</strong>rgesamten Windkapazität ausgelastetsind. Es ist klar, dass diese Energienicht mit grossen Pumpspeichern alleinge<strong>de</strong>ckt wer<strong>de</strong>n kann. Aber zusammenmit an<strong>de</strong>ren Möglichkeiten wie <strong>de</strong>zentralenKompaktpumpspeichern, höhererEffizienz und wenigen zentralen Spitzenlastwasserkraftwerkenkönnen diesePhasen ohne Probleme überwun<strong>de</strong>nwer<strong>de</strong>n. Es wird also mehrere Märktefür unterschiedliche Speichertypen geben,von <strong>de</strong>zentralen Kleinspeichern,die täglich mehrmals ge- und entla<strong>de</strong>nwer<strong>de</strong>n, bis hin zu grossformatigenSpeichern für Notbetrieb, Spitzenkraftund Langzeitspeicherung.Natürlich wer<strong>de</strong>n Pumpspeicher nichtdie einzige Wasserkraftoption im SmartGrid sein. Auch Laufkraftwerke sin<strong>de</strong>ine erprobte und geeignete Metho<strong>de</strong>,um Energie nahe beim Verbraucher zuerzeugen. Da diese auch über starkeNetzanbindungen verfügen, ermöglichensie gleichzeitig an<strong>de</strong>ren Technologien,am Markt teilzunehmen. Ausheutiger Sicht ist es leicht vorstellbar,dass beispielsweise P2G o<strong>de</strong>r alternativeSpeichersysteme in ein Laufkraftwerkintegriert wer<strong>de</strong>n und so inperfekter Synergie die Effizienz bei<strong>de</strong>rSysteme verbessern. Mit <strong>de</strong>r Entwicklung<strong>de</strong>s HYDROMATRIX ® SystemsKontrollsystemKonventionelleWasserkraftAlternativesSpeichersystem▲ Vision: ein kleines hoch dynamischesSpeichersystem wird mit einem konventionellenWasserkraftwerk kombiniert
Leitartikel HYDRONEWS 07▲ ECOBulb TM Maschine vor Inbetriebnahme▲ So könnte eine Unterwasser Anlage mit Hammerfest Strøm Gezeitenströmungsgeneratoren aussehenTECHN. DATEN ECOBulb SystemeElektrische Leistung: 500 - 5.000 kWFallhöhe: 2 - 15 mDurchfl uss: 15 - 100 m³/s▲ HYDROMATRIX ® Maschinen vor <strong>de</strong>m Einbau inAshta, AlbanienTECHNISCHE DATEN Ashta I & IILeistung: 24,03 MW / 45,1 MWFallhöhe: 5 / 7,5 mDrehzahl: 300 / 375 UpmEinheiten: 90TECHNISCHE DATEN HS1000Nennleistung: 1.000 kWDrehzahl: 1.000 UpmRotordurchmesser: 24 mNennströmungsgeschwindigkeit: 2,5 m/sStrömungsbereich: 2 - 5 m/sbietet ANDRITZ HYDRO die Möglichkeit,die Lücke zwischen grossen Flusskraftwerkenund kleineren Dämmen,die ursprünglich gar nicht für dieEnergiegewinnung ausgelegt waren, zuschliessen. Matrixturbinen können beispielsweiseleicht in bestehen<strong>de</strong> Bewässerungsdämme,ungenutzte Schiffsschleuseno<strong>de</strong>r sogar Einlaufbauwerkeintegriert wer<strong>de</strong>n und liefern gleichmässigelektrische Energie ins Netz, diesonst verloren gehen wür<strong>de</strong>. Eine an<strong>de</strong>reinnovative Entwicklung von ANDRITZHYDRO ist die ECOBulb-Turbine mitniedrigen Baukosten und <strong>de</strong>m absolutenMinimum an elektrischer Ausrüstung.Für möglichst sicheren Betrieb ist dieECOBulb das ökonomischste Produktfür die Energieerzeugung bei niedrigemDurchfl uss und kleinen Fallhöhen mitbestmöglicher Umweltverträglichkeit.Darüber hinaus bietet ANDRITZ HYDROmit seinem Portfolio an Unterwasserströmungsgeneratoreneinen probatenWeg, um die hochzuverlässigen un<strong>de</strong>xakt vorhersagbaren Meeresströmungenzu nutzen. Im Gegensatz zur Windkraftgibt es bei Meeresströmungenkeine andauern<strong>de</strong>n Perio<strong>de</strong>n ohneStrömung. Mit weltweit vielen Orten, dieein Potential über 1 GW besitzen, ist dieANDRITZ HYDRO Hammerfest StrømHS1000 eine unauffällige, aber sehreffi ziente Möglichkeit, Meeresströmungenzur Energiegewinnung zu nutzen.Moritz PichlerTel.: +43 (1) 89100 3677moritz.pichler@andritz.comZusammenfassung undAusblickDie Zukunft wird sich mit vielenÄn<strong>de</strong>rungen auf die Energiesystemevon heute auswirken. Durchdie Integration zahlreicher volatilerund inkonstanter erneuerbarerEnergieträger wird es die Hauptaufgabein <strong>de</strong>n nächsten Jahrzentensein, diese für Grundlastaufgabenzu rüsten. Um dies zu erreichen, istmo<strong>de</strong>rne Wasserkraft mit erhöhterFlexibilität und Funktionalität dieAntwort. Beson<strong>de</strong>rs die bewährtenPumpspeicherkraftwerke mit drehzahlvariablenMaschinen wer<strong>de</strong>neine wichtige Rolle spielen, wobeizusätzlich auch <strong>de</strong>zentrale Kompaktpumpspeichereingesetzt wer<strong>de</strong>n.Aus heutiger Sicht ist es klar,dass Wasserkraftwerke unverzichtbarfür die kommen<strong>de</strong> Revolution<strong>de</strong>s Netzes sein wer<strong>de</strong>n.Die Produkte von ANDRITZ HYDROsind immer noch unübertroffen bezüglichLebensdauer, Effizienz undKapazität. Mit innovativen Pumpspeicherkraftwerkenund- Laufkraftwerken,Matrixturbinen und Meeresströmungsgeneratorenstellt ANDRITZHYDRO ein breites Portfolio vonmo<strong>de</strong>rnen Wasserkraftsystemen füreine umweltfreundliche und nachhaltigeEnergiezukunft bereit.