Energiewende: 1.000 Meter hohe Wolkenkratzer sollen helfen

So könnte ein Energiespeicher in Form eines Wolkenkratzers aussehen. (Bildquelle: Energy Vault)

Große Gebäude zu errichten, gilt seit jeher als Zeichen von Macht. Ob die Pyramiden von Gizeh, die Chinesische Mauer oder das Empire State Building, alle sind Wahrzeichen ihrer Nationen.

Das derzeit höchste Gebäude der Welt ist der Burj Khalifa mit einer Höhe von 828 Metern. Der in Dubai errichtete Wolkenkratzer beherbergt auf 163 Etagen Wohnungen, Büros, ein Hotel und das höchstgelegene Restaurant der Welt.

Wenn es nach den beiden Unternehmen Skidmore, Owings & Merrill (SOM) und Energy Vault geht, werden Hochhäuser in Zukunft aber noch eine weitere Funktion bieten: die Speicherung erneuerbarer Energien.

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Schwerkraft zur Energiespeicherung

Eine der größten Hürden eines Stromnetzes, das überwiegend auf erneuerbare Energien setzt, ist, dass diese nur unstet zur Verfügung stehen. Solarenergie entfällt nachts komplett und wenn Wolken aufziehen, ist die Energieausbeute geringer. Wind weht auch nicht ständig.

Auf der anderen Seite produzieren Sonne und Wind große Überschüsse. Die Herausforderung ist also, diese Überschüsse zu speichern und die Energie bei Bedarf wieder ins Netz einzuspeisen.

Eine Möglichkeit, Energie zu speichern, ist, die Gravitation auszunutzen. Dem bedienen sich zum Beispiel Pumpspeicherkraftwerke , indem sie Wasser in höhergelegene Reservoirs pumpen und es bei Bedarf durch tiefer gelegene Turbinen jagen, um aus der potentiellen Energie wieder nutzbaren elektrischen Strom zu generieren.

Nach einem ähnlichen Prinzip sollen einmal die von SOM und Energy Vault konzipierten Wolkenkratzer arbeiten (via CNN).

Riesige Gewichte werden in Zeiten des Stromüberflusses per Elektromotoren in große Höhen gezogen und umgekehrt herabgelassen, um die sogenannte Lagerenergie wieder in Strom zu verwandeln - so sieht das aus:

0:23 Wolkenkratzer als 1.000 Meter hoher Energiespeicher

Wolkenkratzer von 300 bis 1.000 Meter

Der Wirkungsgrad dürfte dabei ähnlich hoch ausfallen wie bei Pumpspeicherkraftwerken. Der beträgt in etwa 75 bis 85 Prozent. Das heißt, maximal 85 Prozent der beim Hochpumpen oder -ziehen aufgewendeten Energie kann am Ende wieder zurückgewonnen werden. Das ist ein sehr guter Wert.

Dabei gilt: Je höher das Gebäude, umso größer fällt auch die Energiemenge aus, die gespeichert werden kann. SOM und Energy Vault planen deshalb mit Gebäuden einer Höhe von ungefähr 300 bis 1.000 Metern - vielleicht auch etwas höher.

SOM hat dabei schon reichlich Erfahrung mit hohen Gebäuden. Das Unternehmen designte unter anderem das One World Trace Center und den oben erwähnten Burj Khalifa. Energy Vault wiederum ist spezialisiert auf die Langzeitspeicherung von Strom mittels Schwerkraft und kinetischer Energie.

Wie weit sind die Pläne gediehen?

Im Moment befinden sich die Superstrukturen noch in der Konzeptphase. SOM und Energy Vault suchen gerade nach Partnern, um mögliche Projekte zu realisieren.

Es kann also noch eine ganze Weile dauern, bis wir erste Wolkenkratzer sehen, die auch als Energiespeicher fungieren.

Allerdings werden immer mehr Hochhäuser mit einer Höhe von über 200 Metern gebaut. Waren es zwischen 1900 und 1999 insgesamt 235, sind allein im letzten Jahr 179 neue Wolkenkratzer dieses Formats hinzugekommen.

Kritik an der Form des Energiespeicherns

Es gibt auch Kritik an sogenannten Hubspeicher- oder Gravitationskraftwerken. So könne nur relativ wenig Energie gespeichert werden. Eine 150 Meter hohe Anlage in China bringt es auf eine Kapazität von 100 Megawattstunden. Höhere Gebäude können jedoch mehr speichern.

Zur Einordnung: Mit 100 Megawattstunden könnten 10.000 Dreipersonenhaushalte mit einem Verbrauch von 10 Kilowattstunden einen Tag lang mit Strom versorgt werden.

Auch die Höhe der Gebäude steht in der Kritik, da die Baukosten überproportional steigen, je höher ein Gebäude wird. Allerdings sieht das aktuelle Konzept von SOM und Energy Vault vor, Wolkenkratzer um die Funktion des Energiespeicherns zu erweitern.

Im Grunde handelt es sich also um normale Hochhäuser, die neben Wohnungen auch Platz für entsprechende Gewichte samt Motoren und Seilwinden bieten.

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Übrigens: Das derzeit höchste in Bau befindliche Gebäude ist der Jeddah Tower in einer Planstadt an der Westküste von Saudi-Arabien. Dieser soll nach der Fertigstellung mit voraussichtlich 1.007 Metern das neue höchste Gebäude der Welt sein.

Womöglich wird er aber bereits früher als später von einem Energiespeicher abgelöst.