Aufgabe Vorschlag A - 1.5 - Pumpspeicherkraftwerk · Abitur Hessen Umwelttechnik LK 2022

Das ländliche, in einem Tal liegende, Gaildorf hat 12000 Einwohner und wird von der Kocher durchflossen. Im baden-württembergischen Pilotprojekt Naturstromspeicher Gaildorf werden vier Windkraftanlagen (WKA) mit Pumpspeichertechnik kombiniert. Jedes der Windräder wandelt die Windkraft in 3,4 MW elektrische Leistung um. Dabei sollen pro Windrad jährlich etwa 10 GWh Energie geliefert werden.

Die eigentliche Innovation am Naturspeicher befindet sich oben am Berg unter den Windkraftanlagen. Denn das Wasser wird nicht in einen künstlichen See hochgepumpt, sondern in Tanks, die sich unter den Türmen der Windräder befinden.

Das Unterwasserbecken bildet ein künstlicher See im Kochertal.

Material 1

Informationen des Anlagenbetreibers

Quelle: https://www.stuttgarter-nachrichten.de/gallery.weltweit-einzigartig-naturstromspeicher-wind-und-wasser-arbeiten-hand-in-hand.de8e0952-6737-48c2-abe4-062ba539c6ef.html/id/ad8bf795-d322-4cd4-ad7f-a21ee10e4b91 (abgerufen am 20.02.2020).

Naturstromspeicher Gaildorf mit vier Windkraftanlagen:

Leistung Windenergie: $4 \times 3{,}4\text{ MW}$

Rotordurchmesser: $132\text{ m}$

Jahresenergieerzeugung aus Wind: $40\text{ GWh}$

Leistung Pumpspeicherkraftwerk: $16\text{ MW}$

Elektrische Speicherkapazität: $70\text{ MWh}$

Fallhöhe: $200\text{ m}$

Gesamtvolumen integrierte Wasserspeicher: $160\,000\text{ m}^3$

Quelle: https://industrieanzeiger.industrie.de/themen/energieeffizienz/windkraftanlage-und-pumpspeicher-kombiniert/#slider-intro-1 (abgerufen am 24.09.2019).

1.5 Berechnen Sie mithilfe von Material 1 den Gesamtwirkungsgrad des Pumpspeicherkraftwerks bei der Wandlung der gespeicherten potentiellen Energie zur elektrischen Energie.

[5 BE]