Pumpspeicherkraftwerk Waldeck

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Pumpspeicherkraftwerk Waldeck I und II
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Lage
Lage in Hessen Hessen
Koordinaten	51° 10′ 4,6″ N, 9° 2′ 43,9″ O51.1679444444449.0455277777778Koordinaten: 51° 10′ 4,6″ N, 9° 2′ 43,9″ O
Land	Deutschland Deutschland
Gewässer	Oberbecken
Daten
Primärenergie	Wasser
Leistung	600 MW
Typ	Pumpspeicherkraftwerk
Eigentümer	E.ON Wasserkraft GmbH
Betreiber	E.ON Wasserkraft 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 2000 von der Preußischen Elektrizitäts AG betrieben wurden, gehören seitdem der E.ON Wasserkraft GmbH, Landshut, einer Tochtergesellschaft der deutschen E.ON AG.

Geographische Lage

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 unmittelbar benachbarter Berge der im Nordteil des Kellerwalds befindlichen „Ederhöhen“: „Peterskopf“ (ca. 507 m ü. NN) im Osten und „Ermerod“ (ca. 540 m ü. NN) im Westen. Beide sind Nachbarberge des „Ochsenwurzelskopfs“ (542 m ü. NN) im Norden und „Dicken Kopfs“ (604 m ü. NN) im Süden bzw. stellen deren Ausläufer dar.

Pumpspeicherwerke Waldeck I und II

Zweck der Pumpspeicherwerke Waldeck

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 „II“.

Dazu wird in den beiden „Pumpspeicherkraftwerken Waldeck“, 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 MW elektrische Leistung liefern kann. Dies ist einer der Gründe, weswegen der Stand des Wasserspiegels im Affolderner See recht unterschiedlich ist.

Beide Pumpspeicherwerke – „Waldeck I“ und „II“ – benutzen also den Affolderner See, der auch als Hochwasserrückhaltebecken dient, als Unterbecken. In die Staustufe des Sees wurde zusätzlich ein Laufwasserkraftwerk integriert.

Waldeck I

Oberbecken Waldeck I
Leeres Oberbecken Herbst 2008
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)
Hessen, Deutschland
Koordinaten	51° 9′ 41″ N, 9° 1′ 55″ O51.1613888888899.0319444444444
Daten zum Bauwerk
Bauzeit:	1929 - 1932/33
Höhe über Gewässersohle:	23 mdep1
Kraftwerksleistung:	140 MWdep1
Daten zum Stausee
Höhe des Stauziels:	506,60 m
Speicherraum:	0,736 Mio. m³dep1
Besonderheiten:	entlang vom Oberbecken zum Kraftwerk führender Rohrleitungen fährt die Peterskopfbahn

Das Pumpspeicherwerk Waldeck I (kurz Waldeck I genannt) befindet sich am Fuß des nahe dem Einfluss der Eder in den Affolderner See gelegenen Peterskopfs, das dazu gehörende Oberbecken Waldeck 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 Waldeck I“ eine Gewichtsstaumauer aus Stahlbeton, seine Westseite in Richtung „Oberbecken Waldeck II“ ist durch eine natürliche, aber künstlich abgedichtete Böschung begrenzt.

Durch den bzw. vom Grundablass der rund 23 m tiefen Gussbetonwanne des „Oberbeckens Waldeck I“, das auf 55.000 m² Grundfläche 0,736 Mio. m³ Wasser aufnehmen kann und dessen Stauziel bei 506,6 m ü. NN 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 bzw. im Edertal stehende Turbinenhalle von „Waldeck I“, deren Hallenboden auf 204,4 m ü. NN liegt, was bei Vollstau des Affolderner Sees (204 m ü. NN) 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.

Die vier Francis-Turbinen von „Waldeck I“ haben zusammen eine installierte Leistung von 140 MW. Weil diese Turbinensätze nach 74 Betriebsjahren erneuerungsbedürftig sind, 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 rechts stehende Infobox): 51° 10′ 0″ N, 9° 2′ 47″ O51.1665472222229.0463083333333.

Waldeck II

Oberbecken Waldeck II
Halbgefülltes Oberbecken
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)
Hessen, Deutschland
Koordinaten	51° 9′ 30″ N, 9° 1′ 30″ O51.1583333333339.025
Daten zum Bauwerk
Bauzeit:	1970 - 1973
Höhe über Gründungssohle:	20 bis 56,50 mdep1
Höhe über Gewässersohle:	29 mdep1
Höhe der Bauwerkskrone:	540,50 m
Bauwerksvolumen:	3.065.000 m³dep1
Kronenlänge:	2,886 kmdep1
Kronenbreite:	4,5 mdep1
Böschungsneigung luftseitig:	1:1,5 und 1:1,75
Böschungsneigung wasserseitig:	1:1,75
Kraftwerksleistung:	460 MWdep1
Daten zum Stausee
Höhe des Stauziels:	539,20 m
Wasseroberfläche bei Vollstau:	30 hadep1
Speicherraum:	4,4 Mio. m³dep1
Gesamtstauraum:	4,6 Mio. m³dep1
Besonderheiten:	durch unterirdische Rohrleitungen fällt Wasser vom Oberbecken in ein Kavernenkraftwerk

Das Pumpspeicherwerk Waldeck II (kurz Waldeck II genannt) befindet sich in einer künstlich geschaffenen Kaverne des nahe dem Einfluss der Eder in den Affolderner See gelegenen Peterskopfs, das dazu gehörende Oberbecken Waldeck 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 Waldeck I“.

Durch den bzw. vom Grundablass des „Oberbeckens Waldeck II“, das 4,62 Mio. m³ Wasser aufnehmen kann und dessen Stauziel bei 539,2 m ü. NN − also 32,6 m höher als das deutlich kleinere „Oberbecken Waldeck 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 ü. NN 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 ü. NN liegt, etwa 55 m aufwärts gedrückt.

Der Grundablass des „Oberbeckens Waldeck 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.

Das „Pumpspeicherwerk 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 Höhe des Staudamms vom „Oberbecken Waldeck II“ über seiner 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.

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

E.ON hat Planungen zur Erweiterung von Waldeck II begonnen.^[1] Dabei sollen in einer weiteren Kaverne Pumpturbinen mit einer Leistung von insgesamt 300 MW errichtet werden und über Rohre mit dem Oberbecken Waldeck II und dem Affoldener See verbunden werden. Gleichzeitig soll durch eine Erhöhung der Dammkrone des Oberbeckens das Speichervolumen und damit die speicherbare Energie vergrößert werden. Für das Projekt sind Investitionen von 250 Millionen Euro geplant, die Inbetriebnahme soll im Jahr 2016 liegen. Durch diese Erweiterung würde sich - zusammen mit der Modernisierung der Turbinen von Waldeck II - die Leistung der Pumpspeichergruppe Waldeck auf 920 MW erhöhen.

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.

Tourismus

Besichtigungen

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 bzw. Ermerod fahren.

Ausflugsmöglichkeiten

Am Rand des Oberbeckens des Pumpspeicherkraftwerks Waldeck II gibt es einen Aussichtspunkt. Von hier kann man Richtung Norden den Edersee mit Schloss Waldeck sehen. Auch sind die Höhen des Kellerwalds, die teilweise zum Nationalpark Kellerwald-Edersee gehören, zu erkennen.

Siehe auch

• Liste von Talsperren in Deutschland
• Liste der Wasserkraftwerke in Deutschland
• Liste der Pumpspeicherkraftwerke

Literatur

• Talsperren in der Bundesrepublik Deutschland, Peter Franke und Wolfgang Frey, Systemdr.-GmbH, Berlin 1987, ISBN 3-926520-00-0

Weblinks

• Die E.ON-Kraftwerke am Edersee
• http://www.eon-wasserkraft.com/pages/ewk_de/Energiefakten/Modernisierung/Pumpspeicherkraftwerk_Waldeck_2/index.htm

Einzelnachweise

1. ↑ Pressemitteilung: "E.ON plant Erweiterung des Pumpspeicherkraftwerks Waldeck 2", zuletzt abgerufen am 15. Januar 2011