Versor­gungs­sicher­heit

Das Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance leistet einen wichtigen Beitrag zur Deckung des steigenden Bedarfs an Regelenergie und damit zur Stabilität des Stromnetzes.

Versorgungs­sicherheit

In den letzten Jahren haben einige europäische Länder – Deutschland, Spanien und Italien – die Nutzung erneuerbarer Energien massiv subventioniert und gefördert, insbesondere Wind- und Sonnenenergie. Die Stromerzeugung aus diesen Energiequellen ist allerdings sehr stark von den Wetterverhältnissen abhängig und unterliegt daher Schwankungen. An windigen Tagen und Tagen mit hoher Sonnenscheindauer leiten sie grosse Mengen Strom in die Netze ein, bei bedecktem Himmel oder an Tagen ohne Wind ist die Stromerzeugung dagegen nur gering.

Das erfordert die Bereitstellung von Regelenergie. Anlagen wie das Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance können diese wichtige Rolle übernehmen, da sie die unregelmässige Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ausgleichen. Dank seiner flexiblen Funktionsweise kann das Kraftwerk Nant de Drance beispielsweise binnen weniger Minuten einen Spitzenstrom mit 900 MW Leistung ins Netz einspeisen, was der Leistung des Atomkraftwerks Gösgen entspricht. Zudem ist das Kraftwerk in der Lage, überschüssige Energie aus erneuerbaren Energien zu speichern, immer dann, wenn der Stromverbrauch gering, die Produktion aber hoch ist. Das Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance ist daher ein wichtiger Baustein für die Stabilität sowohl des Schweizer als auch des europäischen Stromnetzes – und leistet somit einen wesentlichen Beitrag zur Versorgungssicherheit der Schweiz.

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Die Energie­strategie 2050 und Nant de Drance

In der Energiestrategie 2050 haben Bundesrat und Parlament den Pumpspeicher­kraftwerken eine wichtige Rolle zugeschrieben. Dank ihrer Flexibilität können diese Kraftwerke die hohen Schwankungen in der Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenenergie schnell ausgleichen. Nant de Drance kann in weniger als 10 Minuten aus dem Volllast-Pumpbetrieb in den Volllast-Turbinenbetrieb wechseln (von +900 MW zu -900 MW). Pumpspeicherkraftwerke bilden daher eine unabdingbare Ergänzung zum Ausbau erneuerbarer Energien. Durch die Bereitstellung von Regelenergie tragen sie zur Stabilität sowohl des Schweizer als auch des europäischen Stromnetzes bei und garantieren so die Versorgungssicherheit der Schweiz.

Der Bundesrat geht davon aus, dass die Leistung der Pumpspeicherkraftwerke in der Schweiz von derzeit 1700 MW bis 2020 auf rund 4000 MW gesteigert werden kann. Nant de Drance wird dazu bis 2018 einen Beitrag in Höhe von 900 MW leisten.

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Warum benötigen die SBB ein Pumpspeicher­kraftwerk?

Der Strombedarf für den Bahnbetrieb der SBB fällt zu verschiedenen Tages- und Nachtzeiten unterschiedlich aus. Jeweils zur vollen und zur halben Stunde, wenn sich Hunderte von Zügen gemäss Taktfahrplan in Bewegung setzen, werden beträchtliche Mengen an Energie benötigt. Diese Leistungsspitzen führen zu einem Spitzenstrombedarf. Mit Nant de Drance wird dieser Bedarf gedeckt und die Energie auf flexible Weise für den Personen- und Gütertransport genutzt. www.sbb.ch/energie

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Nant de Drance: Strom­produktion der Spitzen­klasse

Das flexible und leistungsfähige Pumpspeicher­kraftwerk Nant de Drance ist wichtig für die Stabilität der schweizerischen und europäischen Höchstspan­nungsnetze.

Ein Pumpspeicher­kraftwerk, wie es in Nant de Drance entsteht, bringt Stromproduzenten, Netzbetreibern und letztlich auch den Stromkonsumenten wertvolle Vorteile. Vor allem die hohe Leistung und Flexibilität der Pumpspeicherkraftwerke seien von grossem Nutzen, sagt Michael Wider, Verwaltungsratspräsident der Nant de Drance SA und Vertreter von Alpiq, einer der Aktionärinnen des Kraftwerkprojekts. Aber nicht nur deshalb gehören Pumpspeicherkraftwerke zur Spitzenklasse der Stromproduktion, sondern auch weil sie mit der Wasserkraft eine erneuerbare Energiequelle nutzen.

Im Herzstück des Kraftwerks Nant de Drance werden künftig sechs Pumpturbinen arbeiten. In den Spitzenbedarfszeiten morgens und abends wird das Wasser aus dem oberen Stausee Vieux-Emosson turbiniert und der so erzeugte Strom ins Höchstspannungsnetz eingespeist. Bei geringerer Stromnachfrage wird das Wasser vom unteren Stausee Emosson zum höher gelegenen Vieux-Emosson hochgepumpt, um Energie zu speichern. Und das mit bemerkenswerter Flexibilität, denn die Pumpturbinen können in weniger als zehn Minuten vom Pump- in den Turbinenbetrieb wechseln – oder umgekehrt.

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Ein Beitrag zur Stabilität des Höchsts­pannungs­netzes

Priorität im Netzausbauprogramm von Swissgrid

Mit dem Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance verfügen die Schweizer Netzgesellschaft Swissgrid und die Netzbetreiber im benachbarten Ausland künftig über ein leistungsfähiges Werkzeug, um die Stabilität ihrer Höchstspannungsnetze zu gewährleisten. Stromtechnisch sei Europa gut vernetzt, betont Wider, Leiter Generation bei Alpiq: «Das ist grossartig. Von Sizilien bis Hamburg beträgt die Standardfrequenz im Stromnetz 50 Hertz. Das bedeutet, dass die Elektronen 50 Mal pro Sekunde hin- und herschwingen.» Dank dieser Vereinheitlichung kann Strom exportiert und importiert werden, sie hat aber auch Nachteile. Schon kleinste Abweichungen von der Standardfrequenz können zu Kurzzeitunterbrechungen führen, die in gewissen Industriebetrieben Probleme verursachen können. Michael Wider nennt als Beispiel ein Freiburger Unternehmen, das Gemüse in dünne Plastikfolie verpackt. «Die Folie läuft bei der Verarbeitung über eine beheizte Walze und kann schon bei geringsten Temperaturschwankungen reissen.» Man kann sich denken, was für Folgen das für die Haltbarkeit der Lebensmittel hat. Dauern die Stromunterbrüche länger, kann dies gar einen mehrstündigen Totalausfall nach sich ziehen. Das war beispielsweise im September 2013 der Fall, als ein landesweiter Blackout ganz Italien lahm legte.

Es ist deshalb wichtig, dass bei Stabilitätsproblemen im europäischen Netz rasch reagiert werden kann. Das Stromnetz sei in den letzten Jahren instabiler geworden, so Wider. Grund dafür sei die fluktuierende Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien wie Solar- oder Windenergie. Sonne und Wind sind unberechenbare Energiequellen, abrupte Produktionsschwankungen wirken sich aufs Netz aus. Nant de Drance und andere grosse Pumpspeicherkraftwerke – etwa in Linthal (Kraftwerke Linth-Limmern AG) und Veytaux (Forces Motrices Hongrin-Léman SA) – können in solchen Situationen schnell Strom entnehmen oder einspeisen und so die Frequenz im Netz konstant halten.  

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Die Kaverne, bereits voll ausgebrochen und beinahe so hoch wie das Bundeshaus, wird dereinst die Turbinen beherbergen.

Wie eine grosse Batterie

Einen Nachteil haben Pumpspeicher­kraftwerke wie Nant de Drance: Sie verbrauchen mehr Energie als sie produzieren. Grund für diese negative Energiebilanz sind die unverrückbaren Grundgesetze der Physik: «Die Newtonschen Gesetze können wir nun einmal nicht aushebeln», sagt Michael Wider. Trotzdem wird das Kraftwerk Nant de Drance über einen ausserordentlich hohen Wirkungsgrad von 80 % verfügen.

Die Rentabilität des Pumpspeicherkraftwerks hängt aber auch von den Strompreisschwankungen ab. Denn es speichert den Strom wie eine grosse Batterie dann, wenn der Bedarf gering und der Preis niedrig ist, und nutzt die gespeicherte Energie zu Spitzenzeiten, wenn der Strom teurer ist.

Nant de Drance sei «ein Meilenstein für die Schweizer Stromindustrie», sagt Michael Widmer. Er sei stolz, am Bau der Kraftwerkanlage, die zu den wichtigsten des Landes gehöre, beteiligt zu sein. Sie werde künftig zu einer sicheren Stromversorgung im Inland beitragen, aber auch mithelfen, die Schweiz zu einem Energiespeicher für Europa zu machen.

JB COMM/ 17.04.14

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