Pumpspeicherkraftwerk Waldeck

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Pumpspeicherkraftwerk Waldeck I und II
Turbinenhalle von Waldeck I mit Freiluftschaltanlage (rechts oben) am gegenüberliegenden Ufer der Eder
Turbinenhalle von Waldeck I mit Freiluftschaltanlage (rechts oben) am gegenüberliegenden Ufer der Eder
Lage
Pumpspeicherkraftwerk Waldeck I und II (Hessen)
Pumpspeicherkraftwerk Waldeck I und II
Koordinaten 51° 10′ 4,6″ N, 9° 2′ 43,9″ O51.1679444444449.0455277777778Koordinaten: 51° 10′ 4,6″ N, 9° 2′ 43,9″ O
Land DeutschlandDeutschland Deutschland
HessenHessen Hessen
Gewässer Oberbecken, Affolderner See, Eder
Daten
Primärenergie Wasser
Leistung 600 MW
Typ Pumpspeicherkraftwerk
Eigentümer E.ON Kraftwerke GmbH
Betreiber E.ON Kraftwerke GmbH
Projektbeginn 1929
Betriebsaufnahme 1932, 1974
Turbine Francis-Turbine

Das Pumpspeicherkraftwerk Waldeck (umgangssprachlich Pumpspeicherwerke Waldeck I und II) besteht aus zwei Pumpspeicherkraftwerken, den beiden Oberbecken (auch „Hochspeicherbecken“ genannt) Oberbecken Waldeck I und II und einer Freiluftschaltanlage, die sich im Kellerwald beim Affolderner See im Gemeindegebiet von Edertal (Landkreis Waldeck-Frankenberg, Nordhessen, Deutschland) befinden.

Die Pumpspeicherkraftwerke Waldeck mit ihren Oberbecken, die bis zum Jahre 2000 von der Preußischen Elektrizitäts AG betrieben wurden, gehören seitdem der E.ON Kraftwerke GmbH, einer Tochtergesellschaft der deutschen E.ON AG.

Geographische Lage[Bearbeiten]

Die Pumpspeicherwerke Waldeck und ihre beiden Oberbecken befinden sich westlich bzw. oberhalb des Affolderner Sees, der etwa 2,5 km unterhalb der Edertalsperre zwischen Hemfurth (südlicher Ortsteil von Hemfurth-Edersee) und Affoldern (jeweils zu Edertal gehörend) an der Eder liegt. Innerhalb der Grenzen des Naturparks Kellerwald-Edersee liegen sie im Nordostteil des Nationalparks Kellerwald-Edersee im Bereich zweier direkt benachbarter Erhebungen der im Nordteil des Kellerwaldes befindlichen Ederhöhen: Peterskopf (506,6 m ü. NHN) im Osten und Ermerod (539,2 m) im Westen. Beide sind Nachbarn des Ochsenwurzelskopfs (542,2 m) im Norden und Dicken Kopfs (603,7 m) im Süden bzw. stellen deren Ausläufer dar.

Pumpspeicherwerke Waldeck I und II[Bearbeiten]

Zweck der Pumpspeicherwerke Waldeck[Bearbeiten]

Die Pumpspeicherwerke Waldeck wurden erbaut, um mit zuvor bergauf gepumptem Wasser, das mit Hilfe eines steilen Gefälles durch Rohrleitungen (hier auch „Fallrohre“ oder „Druckrohre“ genannt) fällt und danach durch Wasserturbinen strömt, elektrischen Strom zu erzeugen. Dies geschieht in Waldeck I und Waldeck II.

Dazu wird in den beiden Pumpspeicherkraftwerken, die als Spitzenlastkraftwerke fungieren, Wasser aus der Eder bzw. aus dem Affolderner See über Druckrohre in zwei Oberbecken gepumpt, um in Belastungsspitzen durch große Fallrohre wieder hinabzustürzen, damit es mit den tief unten liegenden Turbinen und Generatoren der Kraftwerke zusammengerechnet bis zu 600 Megawatt (MW) elektrische Leistung liefern kann. Dies ist einer der Gründe, weswegen der Stand des Wasserspiegels im Affolderner See recht unterschiedlich ist.

Beide Pumpspeicherwerke benutzen also den Affolderner See, der auch als Hochwasserrückhaltebecken dient, als Unterbecken. In die Staustufe des Sees wurde zusätzlich ein Laufwasserkraftwerk integriert.

Schema der Kraftwerksgruppe Hemfurth–Waldeck–Affoldern

Waldeck I[Bearbeiten]

Oberbecken Waldeck I
Blick von der Aussichtsplattform Peterskopf am Oberbecken II (auf dem Ermerod) etwa nach Südosten zum leeren Oberbecken I (mit Einlaufbauwerk; auf dem Peterskopf) der Pumpspeicherwerke Waldeck mit Bergen des Kellerwaldes im Hintergrund
Blick von der Aussichtsplattform Peterskopf am Oberbecken II (auf dem Ermerod) etwa nach Südosten zum leeren Oberbecken I (mit Einlaufbauwerk; auf dem Peterskopf) der Pumpspeicherwerke Waldeck mit Bergen des Kellerwaldes im Hintergrund
Lage: auf dem Peterskopf im Kellerwald
Zuflüsse: hochgepumptes Wasser aus der Eder bzw. dem Affolderner See
Abflüsse: zwei Druckrohrleitungen
zur Eder / zum Affolderner See
Größere Orte am Ufer: keiner, weil abseitige Lage auf bewaldeter Bergkuppe
Größere Orte in der Nähe: Hemfurth-Edersee (Edertal)
Koordinaten 51° 9′ 41″ N, 9° 1′ 55″ O51.1613888888899.0319444444444
Daten zum Bauwerk
Bauzeit: 1929 – 1932/33
Höhe über Gewässersohle: 23 m
Kraftwerksleistung: 140 MW
Daten zum Stausee
Höhenlage (bei Stauziel) 506,6 m ü. NHN [1]
Speicherraum 0,734 Mio.
Besonderheiten:

entlang vom Oberbecken zum Kraftwerk führender Rohrleitungen fährt die Peterskopfbahn

Das Pumpspeicherwerk Waldeck I (kurz Waldeck I und PSW WA1 genannt) befindet sich am Fuß des nahe dem Einfluss der Eder in den Affolderner See gelegenen Peterskopfs, das dazugehörende Oberbecken Waldeck I (Oberbecken I) liegt auf dessen für das Becken abgetragenen bzw. ausgemuldeten Bergkuppe.

Kraftwerk und Oberbecken wurden von 1929 bis 1932/33 errichtet. Die Kraftwerks-Inbetriebnahme fand 1932 statt, 1933 endeten die Bauarbeiten.

Im Norden, Osten und Süden ist die Beckenumfassung des Oberbeckens I eine Gewichtsstaumauer aus Stahlbeton, seine Westseite in Richtung Oberbecken II ist durch eine natürliche, aber künstlich abgedichtete Böschung begrenzt.

Durch das bzw. vom Einlaufbauwerk der rund 23 m tiefen Gussbetonwanne des Oberbeckens I, das auf 55.000 m² Grundfläche 0,734 Mio.  Wasser aufnehmen kann und dessen Stauziel bei 506,6 m Höhe liegt, fällt das Wasser auf der östlichen Bergflanke, die ein maximal 45,5%iges Gefälle aufweist, entlang der Standseilbahn-Trasse der Peterskopfbahn durch Druckrohre mit 2,20 bis 2,50 m Innendurchmesser hinab in die am Bergfuß im Edertal stehende Turbinenhalle von Waldeck I, deren Hallenboden auf 204,4 m Höhe liegt, was bei Vollstau des Affolderner Sees (204 m) knapp oberhalb seiner Wasseroberfläche entspricht. Das Wasser überwindet − ausgehend vom Grundablass des Oberbeckens − insgesamt rund 280 m Höhenunterschied, um innerhalb in Betonsockel integrierter Turbinen Strom zu erzeugen. Aus dem Kraftwerksgebäude fließt das Wasser durch einen kurzen Verbindungskanal zum Stausee.

Einlaufbauwerk des Oberbeckens I von Pumpspeicherwerk Waldeck I

Die vier Francis-Turbinen von Waldeck I haben zusammen eine installierte Leistung von 140 MW. Weil diese Turbinensätze nach 74 Betriebsjahren erneuerungsbedürftig waren, wurde seit April 2006 ein neues Kraftwerksgebäude mit einer neuen, vertikal stehenden Pumpturbine errichtet. Diese einzelne Turbine hat eine Nennleistung von 70 MW. Daneben wurden zwei alte Turbinen modernisiert und werden weiter benutzt, um eine Minutenreserve bereitstellen zu können. Die beiden anderen Turbinen wurden stillgelegt, so dass nun mit drei statt vier Turbinen eine Gesamtleistung von 140 MW erreicht werden kann. Das neue Kraftwerk wurde zwischen der Ausbildungswerkstatt und dem bestehenden Krafthaus errichtet. Am 20. April 2010 wurde die neue Anlage eingeweiht.

Die geographischen Koordinaten der am Fuß des Peterskopfs stehenden Gebäude des Pumpspeicherwerks Waldeck I sind (für die Koordinaten vom Oberbecken Waldeck I siehe in rechts stehender Infobox): 51° 10′ 0″ N, 9° 2′ 47″ O51.1665472222229.0463083333333.

Waldeck II[Bearbeiten]

Oberbecken Waldeck II
Oberbecken Waldeck II mit Mobilfunk-Sendeturm an der Aussichtsplattform Peterskopf am Horizont
Oberbecken Waldeck II mit Mobilfunk-Sendeturm an der Aussichtsplattform Peterskopf am Horizont
Lage: auf dem Emerod im Kellerwald
Zuflüsse: hochgepumptes Wasser aus der Eder bzw. dem Affolderner See
Abflüsse: eine Druckrohrleitung
zur Eder / zum Affolderner See
Größere Orte am Ufer: keiner, weil abseitige Lage auf bewaldeter Bergkuppe/-flanke
Größere Orte in der Nähe: Hemfurth-Edersee (zu Edertal)
Koordinaten 51° 9′ 30″ N, 9° 1′ 30″ O51.1583333333339.025
Daten zum Bauwerk
Bauzeit: 1970 – 1973
Höhe über Gründungssohle: 20 bis 56,50 m
Höhe über Gewässersohle: 29 m
Höhe der Bauwerkskrone: 541,5 m ü. NHN [2]
Bauwerksvolumen: 3.065.000
Kronenlänge: 2,886 km
Kronenbreite: 4,5 m
Böschungsneigung luftseitig: 1:1,5 und 1:1,75
Böschungsneigung wasserseitig: 1:1,75
Kraftwerksleistung: 460 MW
Daten zum Stausee
Höhenlage (bei Stauziel) 539,2 m ü. NHN [1]
Wasseroberfläche 30 hadep1
Speicherraum 4,4 Mio. m³
Gesamtstauraum: 4,6 Mio. m³
Besonderheiten:

durch unterirdische Rohrleitungen fällt Wasser vom Oberbecken in ein Kavernenkraftwerk

Das Pumpspeicherwerk Waldeck II (kurz Waldeck II und PSW WA2 genannt) befindet sich in einer künstlich geschaffenen Kaverne des nahe dem Einfluss der Eder in den Affolderner See gelegenen Peterskopfs, das dazugehörende Oberbecken Waldeck II (Oberbecken II) liegt auf der für das Becken abgetragenen bzw. ausgemuldeten Kuppe von dessen westlichem Nachbarberg Ermerod.

Das Kraftwerk wurde von 1969 bis 1974 und das Oberbecken von 1970 bis 1973 errichtet, also jeweils rund vier Jahrzehnte nach dem Bau des Pumpspeicherwerks Waldeck I und Oberbeckens I.

Durch den bzw. vom Grundablass des Oberbeckens II, das 4,62 Mio. m³ Wasser aufnehmen kann und dessen Stauziel bei 539,2 m Höhe − also 32,6 m höher als das deutlich kleinere Oberbecken I − liegt, fällt das Wasser innerhalb des Peterskopfs durch ein Druckrohr mit maximal 5,75 m Innendurchmesser hinab in die im Berg befindliche Kaverne der Turbinenhalle von Waldeck II, dessen Hallenboden auf 148,5 m Höhe liegt. Wegen der Höhlenlage bezeichnet man dies als Kavernenkraftwerk. Das Wasser überwindet − ausgehend vom Grundablass des Oberbeckens − insgesamt knapp 360 m Höhenunterschied, um innerhalb in Betonsockel integrierter Turbinen Strom zu erzeugen. Die Halle ist etwa 100 m lang, 54 m hoch und 33 m breit.

Aus dieser Kavernen-Turbinenhalle rauscht es innerhalb des Peterskopfs durch einen mehrere Hundert Meter langen, unterirdischen Stollen mit 7,5 m Durchmesser vorbei an einem im Berg befindlichen Wasserschloss, das den beim Schließen oder Öffnen der Rohrleitung einer Wasserkraftanlage entstehenden Druckstoß in der Rohrleitung durch Auspendelmöglichkeit in der Wasserschlosshöhle vermindert, weiter zum Affolderner See. Dabei wird es – nur durch die Kraft nachdrückender Wassermassen angetrieben – bis zu diesem Stausee, dessen Wasseroberfläche bei Vollstau 204 m Höhe liegt, etwa 55 m aufwärts gedrückt.

Der Grundablass des Oberbeckens II besteht aus zwei auf dem Beckenboden direkt aneinander gebauten Einlaufbauwerken mit insgesamt vier Einlauftoren und jeweiligen Schutzgittern. Das durch das linke Bauwerk aus dem Becken strömende Wasser steuert Waldeck II an, das rechte wurde beim Beckenbau für das geplante aber niemals verwirklichte Pumpspeicherwerk Waldeck III mit angelegt.

Waldeck II hat zwei Maschinensätze mit jeweils einer Francis-Turbinen mit je 240 MW installierter Leistung, einer Pumpe mit gleicher Leistung und einem Motorgenerator. Durch umfangreiche Revisionsarbeiten und den Tausch der Turbinenlaufräder, stieg die Leistung der Maschinen von 220 auf 240 MW.

Die Staudammkrone vom Oberbecken II liegt auf 541,5 m[2] Höhe. Die Dammhöhe über der Gründung ist nicht allgemeingültig anzugeben, da das Gelände sehr unregelmäßig und die Gründungssohle schräg ist. Je nach Bezugspunkt sind Angaben zwischen 20 und 56,5 m möglich.

Am Rand vom Oberbecken II liegt die Aussichtsplattform Peterskopf mit einem daran angegliedertem Sendeturm für Mobilfunk.

Die geographischen Koordinaten vom im Peterskopf befindlichen Kavernen-Gebäude des Pumpspeicherwerks Waldeck II sind etwa (für die Koordinaten vom Oberbecken Waldeck II siehe in rechts stehender Infobox): 51° 9′ 53″ N, 9° 2′ 20″ O51.1647222222229.0388888888889.

Freiluftschaltanlage[Bearbeiten]

Freiluftschaltanlage

Jenseits und damit östlich der Eder befindet sich eine Freiluftschaltanlage, die durch eine über den Fluss führende Stromkabelbrücke sowie etwas weiter nördlich den Fluss überspannende Hochspannungsleitungen mit den Pumpspeicherwerken verbunden ist.

In dieser Anlage wird erzeugter Strom aus den Pumpspeicherwerken Waldeck, aus dem unterhalb der Edertalsperre stehenden Kraftwerk Hemfurth und aus dem in die Staustufe des Affolderner Sees integrierten Laufwasserkraftwerk Affoldern in das Stromnetz geschaltet.

Die geographischen Koordinaten der im Edertal befindlichen Freiluftschaltanlage sind: 51° 10′ 0″ N, 9° 3′ 0″ O51.1666666666679.05.

Die Kraftwerke Waldeck I und Hemfurth sind über die Freiluftschaltanlage mit dem 110-kV-Hochspannungsnetz von E.ON Netz und das Kraftwerk Waldeck II mit dem 380-kV-Höchstspannungsnetz von Tennet TSO verbunden.[3]

Kraftwerks-Erweiterung II+[Bearbeiten]

E.ON hat Planungen zur Erweiterung von Waldeck II.[4] Die Genehmigung dafür war bereits erteilt.[5] Dabei soll in einer weiteren Kaverne, jener von Waldeck II+, eine Pumpturbine mit einer Leistung von 300 MW errichtet werden und über Rohre mit dem Oberbecken II und dem Affoldener See verbunden werden. Gleichzeitig soll durch eine Erhöhung der Dammkrone dieses Beckens das Speichervolumen und damit die speicherbare Energie vergrößert werden. Für das Projekt sind Investitionen von 250 Millionen Euro geplant, die Inbetriebnahme soll im Jahr 2016Vorlage:Zukunft/In 2 Jahren liegen. Durch diese Erweiterung würde sich – zusammen mit der Modernisierung der Turbinen von Waldeck II – die Leistung der Pumpspeichergruppe Waldeck auf 920 MW erhöhen. Die Pläne zum Bau einer neuen Turbine wurden auf Eis gelegt[6], im Februar 2014 wurde lediglich die Planung zur Erhöhung des Speichervolumens wieder aufgenommen.[7]

Tourismus[Bearbeiten]

Besichtigungen und Peterskopfbahn[Bearbeiten]

Die Pumpspeicherkraftwerke Waldeck I und II können besichtigt werden. Außerdem kann man das Informationszentrum der E.ON besuchen sowie mit der Peterskopfbahn von Hemfurth bzw. vom Affolderner See zu den beiden Oberbecken auf dem Peterskopf und Ermerod fahren.

Aussichtsplattform Peterskopf[Bearbeiten]

Am Rand des Oberbeckens II gibt es die Aussichtsplattform Peterskopf (siehe Abschnitt Tourismus und Einrichtungen des Peterskopf-Artikels) mit Blick unter anderem zum Edersee, zum Affolderner See, in den Kellerwald und zum Hohen Habichtswald.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Kartendienste des Bundesamtes für Naturschutz (Hinweise)
  2. a b Höhenlage vom oberen Rand des Oberbeckens II laut Aufschrift von dortiger Plakette
  3. Kraftwerksliste Bundesnetzagentur (bundesweit; alle Netz- und Umspannebenen), Stand 19. Februar 2014, Microsoft-Excel-Datei (xls), 630 KB
  4. Artikel E.ON plant Erweiterung des Pumpspeicherkraftwerks Waldeck 2 vom 23. Dezember 2010, auf eon.com, zuletzt abgerufen am 5. September 2013
  5. Artikel E.ON erhält Genehmigung zum Ausbau des Pumpspeicherkraftwerks Waldeck 2 vom 21. Dezember 2011, auf eon.com, abgerufen am 5. September 2013
  6. Artikel Edersee: Neues Kraftwerk wird vorerst nicht gebaut, vom 5. Oktober 2012, auf hna.de
  7. Artikel Dammkrone auf dem Peterskopf wird erhöht, vom 27. Februar 2014, auf hna.de

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • Peter Franke und Wolfgang Frey: Talsperren in der Bundesrepublik Deutschland, Berlin, 1987, ISBN 3-926520-00-0
  • Ulrich Klein: Die Edertalsperre und der Beginn der Elektrizitätsversorgung in Nordhessen 1914–1922, in: Hessische Heimat 61 (2011), S. 69–76

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Pumpspeicherkraftwerk Waldeck – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien