Pumpspeicherkraftwerk Atdorf

Schluchseewerk AG
Pumpspeicherkraftwerk Atdorf
Der Umbau der Stromversorgung und seine
Herausforderungen
Folgen der heutigen Energieversorgung
• Der Ausstoß klimaschädlicher Treibhausgase wie CO2 führt zu einem rasch
voranschreitenden Wandel des Klimas.
• Die Klimaerwärmung ist schon heute Realität. Schmelzende Polkappen und Gletscher,
ein steigender Meeresspiegel und dramatische Naturkatastrophen sind die deutlichen
Folgen. Der Klimawandel verändert unsere Natur gewaltig.
• Fossile Energieträger sind endlich, die Ressourcen sind knapp und Deutschland ist
abhängig von Importen.
• Durch die Ressourcenverknappung steigen die Preise der Energieversorgung.
• Die Kernenergie ist in Deutschland gesellschaftlich nicht als langfristige Alternative
akzeptiert.
Unsere gesellschaftlichen Ziele
Es besteht ein breiter gesellschaftlicher Konsens darüber,
1. aus der Nutzung der Kernenergie auszusteigen.
2. das Klima zu schützen.
3. eine nachhaltige Stromerzeugung zu etablieren.
Gleichzeit muss Strom für jeden bezahlbar bleiben.
Die Ziele der Bundesregierung
• Deutschland wird voraussichtlich bis 2022 aus der Kernenergie aussteigen.
• Verringerung der CO2-Emission
Bis in zehn Jahren um 40% im Vergleich zu 1990
Bis 2050 um 85% im Vergleich zu 1990
• Stromversorgung aus erneuerbaren Energien:
35 % bis 2020
50 % bis 2030
80 % bis 2050
Anteil erneuerbare Energie bis 2030
Aktualisiertes Leitszenario
2020 werden rund 60%
der erneuerbaren Energien
aus Wind- und Solarenergie
stammen.
Daraus ergibt sich eine
starke Fluktuation der
Stromerzeugung.
Quelle: BMU 2009, Leitszenario
Auswirkungen der Windenergie
Herausforderungen
• Herausforderung:
Damit weiterhin eine zuverlässige Stromerzeugung gewährleistet werden
kann, muss die schwankende Erzeugung aus erneuerbaren Energien ins
Gleichgewicht gebracht werden.
• Lösungsweg:
1. Dazu müssen bis zu 3.500 km neue Stromleitungen gebaut werden.
2. Der Ausbau großer Stromspeicher ist erforderlich.
Deutschland stehen heute Pumpspeicher mit einer Leistung von ca. 10.000
Megawatt zur Verfügung. Zukünftig werden Speicher in der Größenordnung
von rund 25.000 MW benötigt.
Mangelnde Kapazitäten bei Netzen und Speichern
drohen, zum Flaschenhals für die Erneuerbaren zu werden.
Speichermöglichkeiten
Energiespeicheroptionen
Reife
Wirkungsgrad
Ökonomie
+++
+++
++
- Landschaftseingriff
Druckluft (Adiabat)
---
++
?
- Standortkonkurrenz
Wasserstoff
0
--
--
+ Langzeitspeicher
Batterien
--
+++
--
- Ladezyklen
Elektromobilität
--
+++
---
- Verbraucherakzeptanz
Pumpspeicher
Laststeuerung
Sonstiges
- Verbraucherakzeptanz
Geplante Pumpspeicherprojekte (D,A,CH, L)
PSW Heimbach (D)
Status: in Planung / 400 - 600 MW
IBN: 2019
PSW Trier (D)
Status: in Vorplanung 300 MW
PSW Waldeck I + II+ (D)
Status: in Betrieb bzw. in Planung
PSW Forbach (D)
Status: in Planung
Erweiterung um 270 MW
PSW Blautal
PSW Vianden (LUX)
Status: in Planung
Erweiterung um 200 MW
IBN: 2013
PSW Atdorf (D)
PSW Linthal (CH)
Status: im Bau / ca. 1.000 MW
IBN: 2015
PSW Nant de Drance (CH)
Status: im Bau /ca. 900 MW
IBN: 2016
Status: in Planung
ca. 1.400 MW
IBN: 2018
PSW Jochenstein – Riedl
Status: in Planung / ca. 300 MW
IBN: ca. 2019
PSW Reißeck II (A)
PSW Grimsel II (CH)
Status: im Bau / ca. 350 MW
IBN: 2014
Status: in Planung / ca. 400 MW
PSW Limberg II + III (A)
PSW Puschlav (CH)
Baubeginn: 2013 / 1.000 MW
IBN: 2018
Status: im Bau bzw. in Planung
Jeweils ca. 480 MW
IBN: 2011 bzw. 2016
PSW Kops II (A)
PSW Feldsee (A)
Status: in Betrieb seit 2008
450 MW
Baubeginn: 2008
Zusätzliche 140 MW
IBN: 2011
PSW Kühtai II (A)
PSW Gepatsch (A)
Status:in Planung / 230 MW
IBN: 2016
Status: in Planung /ca. 390 MW
Neubauprojekt
Pumpspeicherkraftwerk Atdorf
Projektübersicht PSW Atdorf
• Leistung bis 1.400 Megawatt
• Beckeninhalte je 9 Mio. m³
• Fallhöhe 600 Meter
• Arbeitsvermögen rund 13 Gigawattstunden
• Flächenbedarf rund 110 ha
• Baubeginn vorgesehen 2013
• Inbetriebnahme vorgesehen 2018
• Investitionssumme über eine Milliarde Euro
Bauwerke PSW Atdorf
Visualisierung Hornbergbecken II
Visualisierung Haselbecken
Standort Atdorf
Der Standort des geplanten PSW Atdorf bietet ideale Voraussetzungen:
• Topografie:
große Fallhöhe von 600 Metern, einmalig in D
• Geologie:
standfeste Gesteine (Gneis und Granit)
• Keine Besiedelung:
die Beckenbereiche sind nicht besiedelt
• Infrastruktur:
bestehendes Kraftwerksgelände Wehr wird genutzt
• Naturschutz:
keine FFH- und Vogelschutzgebiete in Beckenbereichen
Kommunikation und Partizipation
Information und Akzeptanzförderung
Die Schluchseewerk AG hat sich von Anfang an um Transparenz
und Partizipation bemüht.
Verständliche Bedenken und lokale Betroffenheit wurden und werden
•
•
•
•
offen
wahrheitsgemäß
öffentlich und
zu jeder Zeit
mit Bürgern, Organisationen, Gemeinden
und Interessengruppen diskutiert.
Zuspruch für Atdorf
In drei Schritten zu Transparenz und Akzeptanz
1. Schritt: Ökologische Begleitgruppe
mit maßgeblichen Stakeholdern
2. Schritt: Info-Events mit Öko-Institut
insgesamt fünf öffentliche Veranstaltungen vor Ort
zur Information mit Diskussion
3. Schritt: „Runder Tisch“
Start im Mai 2011, Abschluss im November 2011, Teilnehmer aus
Schlüsselpositionen (regional und landesweit)
Permanent: transparente Information
Ergebnis: ständig wachsende Akzeptanz und Zustimmung
Information und Partizipation
Ständig im Einsatz: Sonstige Kommunikationsinstrumente
•
Projektpräsentationen für Politik, Gremien,
Verbände und Bürger
•
Transparente Kommunikation und offensive Pressearbeit
•
Infostände in den Gemeinden
•
Infoflyer und Infomagazin
•
Tag der offenen Tür mit Infoständen
•
Projektfilm und Webportal
•
Infotelefon / kostenlose „Atdorf-Hotline“
•
und vieles mehr
Der Runde Tisch
Ziele des Runden Tischs waren:
•
Diskussion über bedeutsame Aspekte des Projekts und dessen
grundsätzliche, energiewirtschaftliche Notwendigkeit
•
Herstellung von Transparenz über die Entscheidungsgrundlagen
und weitere Entscheidungsprozesse
•
Kompetenzzuwachs bei Stakeholdern und Kritikern
•
Versachlichung der Diskussion
•
Erarbeitung von Lösungsvorschlägen in Einzelpunkten
Diese Ziele wurden erreicht.
Der Runde Tisch zum PSW Atdorf kann als Erfolg gewertet werden.
Kenndaten PSW Atdorf
Anzahl Maschinensätze
Leistungsbereich Turbinenbetrieb
6
60 bis 1400 MW
Leistungsbereich Pumpbetrieb
160 bis 1400 MW
Durchflussmengen (Pump / Turbinenbetrieb)
ca. 200 / 270 m³/s
Motorgeneratoren (asynchron)
je 280 MVA
Gesamt Wälzwirkungsgrad Kraftwerk
ca. 80 %
Längsschnitt Anlage
Untertagebauwerke
• Maschinenkaverne
rd. 219 m lang, 27 m breit; 52 m hoch
• Achse Laufrad 237 m ü. NN
• Trafokaverne rd. 161 m lang
• Unterwasserstollen rd. 8,6 km lang
• Druckschächte, 2 x rd. 730 m lang, senkrecht
• Zufahrtsstollen rd. 3,2 km lang; Gefälle rd. 5,6 %
• Energieableitungsstollen rd. 1,4 km lang; Gefälle rd. 45 %
PSW Atdorf – untertage
Untertagebauwerke
2 Druckschächte
L = 720 m, DI 4,8 m
Zufahrtsstollen
mit Fluchtstollen
Maschinen- und
Trafokaverne
EnergieableitungsStollen,
UW-Stollen,
8,5 km, DI 9,2 m
Wasserschloss,
mit Ober- und
Unterkammer,
Steigschacht
Dimensionen Wasserschloss
Obere Kammer:
Länge:
2 x 279 m
Volumen: ca. 57.000 m³
Steigschacht:
Höhe:
Durchmesser:
UW Stollen
86 m
13 m
Untere Kammer:
Länge:
2 x 259 m
Volumen: ca. 53.000 m³
Schnitt Maschinenkaverne
•
Abmessungen
▪ Länge
219 m
▪ Breite
27 m
▪ Höhe
52 m
Motorgenerator
Pumpturbine
Absperrorgane
Stauanlagen
• Hornbergbecken II - Ringdamm
• Haselbecken - Hauptsperre
• Haselbecken - Abschlussdamm I
• Haselbecken - Abschlussdamm II
Hornbergbecken II (HBBII)
• Länge rd. 1.100 m, Breite rd. 370 m
• Stauziel 1.017,70 m ü. NN
• Absenkziel 979,20 m ü. NN
• Dammkrone 2.625 m, 5 m breit
• Wasserspiegelfläche rd. 58,5 ha
• Nebenbauwerke rd. 0,2 ha
• Speicherinhalt: 9 Mio. m³
• Erstellung im Massenausgleich
Querschnitt Ringdamm HBBII
Hornbergbecken II - Einlauftürme
Visualisierung HBB II
Haselbecken (HAB)
• Länge rd. 1.200 m, Breite rd. 600 m
• Stauziel 400 m ü. NN
• Absenkziel 355 m ü. NN
• Wasserspiegelfläche rd. 42 ha
• Hauptdamm 650 m Länge,
76 m Höhe
• Abschlussdamm I 154 m Länge,
13 m Höhe
• Abschlussdamm II 170 m Länge,
20 m Höhe
• Speicherinhalt: 9 Mio. m³
• Erstellung Absperrbauwerke mit Ausbruchmaterial
Querschnitt Hauptsperre HAB
Querschnitt Abschlussdamm I HAB
Abschlussdamm II
Visualisierung HAB
Projektherausforderungen
Projektherausforderungen
• Trinkwasserversorgung
• Geogenes Arsen im Gestein
• Heilquellen Bad Säckingen
• Erdbebensicherheit
• Information und Akzeptanzförderung
Ersatzwasserversorgung
• Der Bau des PSW Atdorf beeinträchtigt Quellen der Gemeinden Herrischried
und Rickenbach.
• Die Schluchseewerk AG hat sich verpflichtet, eine Ersatzwasserversorgung
dauerhaft qualitativ und quantitativ zu gewährleisten – dies gilt auch für den
Unterhalt.
• Der Gesamtaufwand hierfür beträgt 5 Mio. Euro
• Maßnahmen sind u.a.
▪
▪
▪
▪
Fassung neuer Quellen
Verbesserung der Qualität
Druckerhöhung
Optimierung der Infrastruktur der Verbindungsleitungen
Durch das PSW Atdorf wird die
Trinkwasserversorgung nicht gefährdet
Geogene Arsenvorkommen im Gestein
• Im gesamten Südschwarzwald finden sich natürliche Arsenvorkommen
im Gestein.
• So ist zum Beispiel die Konzentration im Bad Säckinger Thermalwasser
relativ hoch.
• Probebohrungen in den Bereichen des Ober- und Unterbeckens und
Erkenntnisse aus dem Sondierstollen ergeben ein detailliertes Bild der zu
erwartenden Arsenkonzentration.
• Verwertung Boden/Gestein zum Dammbau und als Zuschlagsstoff
ist möglich, keine Einschränkung durch geogenes Arsen.
Es wird definitiv keine Gefährdung in Luft, Wasser oder Boden
durch erhöhte Arsenkonzentration für die Bevölkerung geben.
Heilquellen Bad Säckingen
• Thermalquellen Bad Säckingen
▪ Friedolinsquelle für Kurbetrieb genutzt
▪ Badquelle für äußere Anwendungen genutzt
▪ Margarethenquelle still gelegt
▪ Tiefbrunnen 3 nicht genutzt
• umfassende Untersuchungen zur
Abgrenzung des Heilquellenschutzgebiets
• Wasserherkunft, zwei Komponenten
▪ Einzugsgebiet Süden: alte Komponente
▪ Einzugsgebiet Norden: junge Komponente
Die Heilquellen und der Badstatus von
Bad Säckingen werden nicht gefährdet
Erdbebensicherheit
• Stauanlagen müssen den stärksten Erschütterungen
standhalten.
• Stauanlagen müssen nach DIN 19700 ausgelegt
werden auf:
-
Betriebserdbeben (500 Jahre)
- keine Schäden
-
Bemessungserdbeben (2500 Jahre)
- keine Gefährdung der Sicherheit
• Gutachten zu Erdbebengefährdung unter
Berücksichtigung lokaler Einflüsse
• Behörden und Forschungsinstitute überwachen
und kontrollieren
Alle Bauwerke werden erdbebensicher gebaut.
Voraussichtlicher Terminplan
Stand 17.04.2012
Formelle Einreichung der Planfeststellungsunterlagen
Q3 2012
Durchführung des Erörterungstermins
Q3 2013
Abschluss der Ausschreibung
Q4 2013
Planfeststellungsbescheid
Q1 2014
Bauentscheid
Q2 2014
Beginn bauvorbereitende Maßnahmen
ab Q3 2014
Baubeginn Großgewerke
2016
Inbetriebnahme
2022
PSW Atdorf
Grobterminplan Ausführung
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4
Baufeld Oberbecken
bauvorbereitende
Maßnahmen
Oberbecken
Druckschächte inkl.
Stahlpanzerung
Einlauftürme
Kavernenausbau
Baufeld Unterbecken
Montage
Unterbecken allgemein
Unterbecken Hauptsperre
Unterwasserstollen
Wasserschloss
IBS
Befüllung
IBS
Baubeginn Großgewerke
Stollen, Kaverne
Beginn vorbereitende
Maßnahmen
Baufeld Kaverne
Zufahrtsstollen
Energie für die Zukunft