Pumpbetrieb

Der Pumpbetrieb bezeichnet eine Betriebsart eines Pumpspeicherkraftwerks. Dabei wird unter Wirkleistungsaufnahme aus dem Stromnetz Wasser aus dem Unterwasser in das Oberwasser gepumpt.

Der Pumpbetrieb, wie in Abbildung 1 dargestellt, ermöglicht demnach die Speicherung überschüssiger elektrischer Energie durch die Umwandlung in potenzielle Energie. Ein Pumpspeicherkraftwerk arbeitet im Pumpbetrieb, wenn im Verbundnetz ein Stromüberschuss besteht, oder wenn der Strom günstig eingekauft und zu einem späteren Zeitpunkt gewinnbringend verkauft werden kann. Je nach Anforderung des Stromnetzes können Pumpspeicherkraftwerke auch im Turbinenbetrieb oder im Phasenschieberbetrieb gefahren werden.

Je nach Konstruktionsweise wird ein Pumpspeicherkraftwerk entweder als Zwei-Block-Satz oder Drei-Block-Satz bezeichnet. Bei einem Zwei-Block-Satz sind Pumpe und Turbine zu einer Pumpturbine zusammengefasst. Während des Pumpbetriebs arbeitet die Pumpturbine als Radialpumpe und pumpt das Wasser durch die Druckrohrleitung in das Oberwasser. Angetrieben wird sie über den als Elektromotor genutzten Generator (Motorgenerator), der mit der Pumpturbine über eine Welle fest verbunden ist. Bei einem Kraftwerk mit Drei-Block-Satz sind Pumpe und Turbine als gesonderte Bauteile ausgelegt. Auch hier wird die Pumpe über die Welle von einem Motorgenerator angetrieben und wandelt elektrische Energie in potenzielle Energie um. Im Turbinenbetrieb wird der Motorgenerator von der Turbine angetrieben und wandelt die mechanische Energie in elektrische Energie um. Die jeweils andere, nicht aktive Komponente dreht während des Pumpbetriebs bzw. während des Turbinenbetriebs leer mit. Das Leerlaufen einer Komponente führt aufgrund der Luftreibung zu Wärmeverlusten und einer Senkung des Wirkungsgrades. Kupplungen ermöglichen die Trennung der einzelnen Komponenten voneinander und vermeiden, dass diese jeweils leer mitdrehen müssen. Kupplungen steigern jedoch den konstruktiven Aufwand und die Kosten und werden deswegen bei hohen Leistungen kaum eingesetzt.

Englische Übersetzung(en):

pump operation, pumping operation, motor operation