Beschreibung: Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung und Verfahren für ein Gewässer Pumpspeicherkraftwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

(WK-intern) – Im Stand der Technik sind derartige Anordnungen offenbart.

Pumpspeicherkraftwerke finden Verwendung als Zwischenspeicher für überschüssigen Strom von Windkraftanlagen und Solaranlagen.

Hierzu treibt der nicht ins Netz gelieferte Strom eine Pumpe die das sie um-gebende Wasser auf ein höheres Niveau pumpt, so dass die jetzt gespeicherte potentielle Energie bei Bedarf einen Generator treibt der den benötigten Strom in das Netzt liefern kann. Der Bedarf von Zwischenspeichern für überschüssigen Strom ist sehr groß, wobei aus den verschiedensten Gründen nur wenige Pumpspeicherkraftwerke künstlich in die Land-schaft integriert werden können, so dass der Bedarf z.Zt. keinesfalls gedeckt ist. Erfindungsgemäße Pumpspeicherkraftwerke können z.B. vorteilhaft in der Nähe von offshore Windkraftanlagen oder auch Solaranlagen mit wirtschaftlich vertretbarem Anschluss an Bin-nengewässer platziert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es ein kostengünstiges und wirtschaftlich arbeitendes Pumpspeicherkraftwerk mit hoher Standzeit vorzustellen.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.

In folgendem wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbin-dung mit einer Zeichnung beschrieben.

Dabei zeigt:
Fig.1. einen vereinfachten Längsschnitt des Pumpspeicherkraftwerks (1).
Um überschüssige elektrische Energie von Windkraftanlagen und Solaranlagen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen dass der Turm (5) des Pumpspeicherkraftwerks (1) den Gene-rator/Motor (3) aufweist der über die Hohlwelle (14) mittels der Schaufeln (12) getrieben wird. Hierzu wird der Schieber (8) über die Steuerstange (7) und das Stellelement (6) verfah-ren und öffnet oder schließt die Strömungsverbindung (9) die im Mittel immer sicher unter-halb der Gewässer Oberfläche (21) liegt. Wenn der Turm (5) nicht mit Wasser gefüllt ist und der Schieber (8) die Strömungsverbindung (9) frei gibt strömt Wasser in den Turm (5) und treibt in dem Kanal (11) die Schaufeln (12), so dass der Generator (3) bei Bedarf, zumeist nachts Strom liefert, wobei die über den Schaufeln (12) stehende Wassersäule in Höhe des Abstands a (30) die Leistung des Generators (3) bestimmt. Die wenigstens eine Strömungs-verbindung (9) ist so ausgelegt dass zur effektiven Energieernte unter allen Betriebsbedin-gungen nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren immer die Oberkante des Ab-stands a (30) im Bereich der Oberfläche des Gewässers liegt. Bei Lieferung von überschüssigem Strom arbeitet der Generator (3) als Motor und treibt bei jetzt geschlossener Strömungsverbindung (9) über die Hohlwelle (14) die mechanische Pumpe (15), wobei die Verfahr Vorrichtung (27) des Stellelements (28) die darin drehende Ringscheibe (25) die Hohlwelle (14) soweit absenkt bis sie mit ihrem Innensechskant (20) kraftschlüssig in das Innen-sechskant Element (18) einrastet. Dies hat den entscheidenden Vorteil dass keine Elektrik in den Bereich der mechanischen Pumpe (15) geführt werden muss. Das durch das Lumen der Hohlwelle (14) gepumpte Wasser strömt aus der Ausnehmung (24) über den Ablaufkegel (22) und den Auslauf (23) wieder in das Gewässer zurück. Die Entlüftung (31) entlüftet den Turm unterhalb des Ringelements (10) und die Entlüftung (32) entlüftet den Turm (5) ober-halb des Ringelements (10) bei dessen Befüllung mit Wasser. Die dabei entstehende Druck-luft kann noch im Bereich über dem Ablaufkegel (22) mittels einer Luftdruck Turbine einen weiteren Generator (33) zur Erzeugung elektrischer Energie treiben. Die Entlüftungsöffnung (32) kann durch die Entlüftungsöffnung (32‘) oder Entlüftungsöffnung (32‘‘) ersetzt werden, wobei die Entlüftungsöffnung (32‘) auch in den Generator (33) geführt werden kann. Höhe und Durchmesser des Turms (5) sind nur durch statische und mechanische Grenzen limitiert.

Bezugszeichenliste
Pumpspeicherkraftwerk (1)
Schutzdach (2)
Generator/Motor (3)
Innensechskant Element (4)
Turm (5)
Stellelement (6)
Steuerstange (7)
Schieber (8)
Strömungsverbindung (9)
Ringelement (10)
Kanal (11)
Schaufeln (12)
Führungselement (13)
Hohlwelle (14)
mechanische Pumpe (15)
Ansaugstutzen (16)
Turmboden (17)
Innensechskant Element (18)
Strömungsverbindung (19 )
Innensechskant (20)
Gewässer Oberfläche (21)
Ablaufkegel (22)
Auslauf (23)
Ausnehmung (24)
Ringscheibe (25)
Sechskant (26)
Verfahr Vorrichtung (27)
Stellelement (28)
Fixierstreben (29)
Abstand a (30)
Entlüftung (31)
Entlüftungsöffnung (32,32‘,32‘‘)
Generator (33)

Mitteilung: Rüdiger Ufermann

Bild: einen vereinfachten Längsschnitt des Pumpspeicherkraftwerks / Pressebild: Rüdiger Ufermann