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Minimal Energy: Herdecke im Modell von schräg oben

Simulation · Minimal Energy · Wärme und Speicher

Herdecke

Drei Generationen Speicher am Hengsteysee als begehbares Modell: das Koepchenwerk von 1930, das Pumpspeicherkraftwerk von 1989 und Batterien seit 2017 – der Pegel im Becken folgt Sonne, Wind und Nachfrage.

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Echt sind Gelände und Gebäude (Geobasis NRW, OpenStreetMap) und die drei Speichergenerationen mit Leistung und Jahren. Der Pegel im Oberbecken folgt im Modell dem Füllstand der Pumpspeicher in NRW, Druckrohre und Wasserwege sind schematisch. Mit Ihren Daten zeigt das Modell mehr, etwa echte Pegel, Pump- und Turbinenstunden oder die Einsätze der Batterien im Netz.

Wie funktioniert ein Pumpspeicherkraftwerk? Am Hengsteysee in Herdecke liegen drei Generationen Speicher nebeneinander: das Koepchenwerk von 1930, eines der ersten großen Pumpspeicherwerke Deutschlands, das Pumpspeicherkraftwerk von 1989 und Batterien seit 2017. Ist Strom reichlich da, wird Wasser ins Oberbecken auf dem Berg gepumpt; wird er gebraucht, fließt es durch die Druckrohre zurück in die Turbinen.

Das Oberbecken fasst rund 1,5 Mio. m³ Arbeitswasser, 145 bis 166 m über den Turbinen. Das Werk von 1989 hat 162 MW Turbinen- und 154 MW Pumpleistung und erreicht volle Leistung in unter zwei Minuten; von 100 eingespeicherten Einheiten kommen rund 75 zurück. Batterien reagieren in Sekunden und stützen die Netzfrequenz, eine davon besteht seit Dezember 2021 aus 60 gebrauchten Batterien von Elektroautos.

Dazu kommen zwei Laufwasserkraftwerke an der Ruhr und das Gas-und-Dampf-Kraftwerk Cuno mit 417 MW, das einspringt, wenn Speicher und Laufwasser nicht reichen. Das Ereignis „Pumpspeicher am Tag“ lässt einen sonnigen Tag laufen: Mittags steigt der Pegel, abends fällt er. Für alle, die Speicher planen, betreiben oder erklären: Betreiber und Netzplanung, Kommunen, Kammern und Verbände, Schulen, Hochschulen und Museen.

Die Kette des Ortes

  1. 01

    Oberbecken: Oben auf dem Berg liegt der Speicher: ein Becken voller Wasser, rund 150 m über der Ruhr.

  2. 02

    Pumpen und erzeugen: Gibt es zu viel Strom, pumpt das Werk Wasser hinauf; wird Strom gebraucht, läuft es durch die Turbine zurück.

  3. 03

    Das erste Werk: Das Koepchenwerk von 1930 nutzte vier Druckrohre am Hang; seit 1994 steht es still und ist Denkmal.

  4. 04

    Batterien: Batterien reagieren in Sekunden; eine besteht aus gebrauchten Autobatterien.

  5. 05

    Laufwasser: Das Laufwasserkraftwerk am Hengsteysee liefert gleichmäßig, solange die Ruhr fließt.

  6. 06

    Gas für Spitzen: Das Gaskraftwerk Cuno springt ein, wenn Speicher und Laufwasser nicht reichen.

Was dargestellt wird – warum – für wen

Was gezeigt wird Warum Für wen
Ereignis „Pumpspeicher am Tag“ Warumzeigt Pumpen am Mittag und Erzeugen am Abend, mit steigendem und fallendem Pegel Für wenUnterricht, Öffentlichkeit
Schaubild „Ein Tag im Netz“ Warumzeigt Nachfrage, Erzeugung, Speicher und Ausland über 24 Stunden Für wenNetzplanung, Hochschulen
Schaubild „Leistung und Arbeit“ Warumstellt die installierte Leistung gegen die erzeugte Arbeit je Energieträger Für wenEnergiewirtschaft, Verbände
Schaubild „Wer zuerst liefert“ Warumzeigt, in welcher Reihenfolge die Kraftwerke nach Kosten einspringen Für wenStudierende, Planung
Schaubild „Jede Anlage von Bau bis Abriss“ Warumzeigt Betrieb, Stillstand und Rückbau jeder Anlage, vom Koepchenwerk bis zu den Batterien Für wenMuseen, Kommunikation
Ansicht Speicher Warumzeigt mit Balken den Füllstand, Grün lädt, Orange gibt ab Für wenBetrieb, Unterricht
Werte an den Anlagen Warumnennen jede Anlage mit Leistung jetzt, CO₂ und Zustand Für wenBetreiber, Ausstellungen

Anlagen und Bereiche im Modell

  • Oberbecken

    Rund 1,5 Mio. m³ Arbeitswasser auf dem Berg, 145 bis 166 m über den Turbinen. Steht viel Strom zur Verfügung, wird hinaufgepumpt; wird er gebraucht, läuft das Wasser zurück.

  • Koepchenwerk

    Eines der ersten großen Pumpspeicherwerke Deutschlands: 132 MW ab 1930, vier Maschinensätze und vier Druckrohre den Hang hinunter. 1980 beschädigt, 1986 Denkmal, am 1. August 1994 stillgelegt.

  • Druckrohre des Koepchenwerks

    Vier Rohre führen das Wasser vom Oberbecken zu den Turbinen und beim Pumpen zurück. Sie stehen bis heute.

  • Pumpspeicherkraftwerk Herdecke

    Nachfolger seit 1989: Turbine 162 MW, Pumpe 154 MW, volle Leistung in unter zwei Minuten. Von 100 eingespeicherten Einheiten kommen rund 75 zurück.

  • Wasserweg Pumpspeicherkraftwerk

    Vom Einlaufbauwerk im Oberbecken unterirdisch zum Schacht. Lage nach OpenStreetMap, Fließrichtung nach Pumpen oder Erzeugen.

  • Batteriespeicher Herdecke

    6,25 MW seit Juli 2017: Batterien reagieren in Sekunden und stützen die Netzfrequenz. Angaben nach OpenStreetMap.

  • Second-Life-Batterie

    6,08 MW seit Dezember 2021 aus 60 gebrauchten Batterien von Elektroautos (rund 4,5 MWh): ein zweites Leben als Netzspeicher.

  • Laufwasserkraftwerk Hengstey

    3 × 1,1 MW am Wehr des Hengsteysees, rund 13 Mio. kWh im Jahr, gleichmäßig nach dem Wasser der Ruhr. Seit 2022 betreibt es der Ruhrverband.

  • Ruhr am Wehr Hengstey

    Das Ruhrwasser fließt durch die Turbinen und über das Wehr weiter Richtung Harkortsee. Verlauf schematisch.

  • Laufwasserkraftwerk Stiftsmühle

    1,89 MW seit 1930 an der Ruhr (Angaben nach OpenStreetMap).

  • Gas-und-Dampf-Kraftwerk Herdecke (Cuno)

    417 MW seit Herbst 2007: Gasturbine 270 MW und Dampfturbine 147 MW. Es läuft, wenn Wind und Sonne nicht reichen und der Speicher leer ist.

  • Cuno-Kraftwerk (Kohle)

    Das alte Steinkohle-Kraftwerk am Standort lief von 1908 bis 2004. Schornstein 220 m nach OpenStreetMap; die Zuordnung zum Altkraftwerk ist angenommen.

Abläufe im Modell

Die Kette des Ortes

  1. 01Oberbecken: Oben auf dem Berg liegt der Speicher: ein Becken voller Wasser, rund 150 m über der Ruhr.
  2. 02Pumpen und erzeugen: Gibt es zu viel Strom, pumpt das Werk Wasser hinauf; wird Strom gebraucht, läuft es durch die Turbine zurück.
  3. 03Das erste Werk: Das Koepchenwerk von 1930 nutzte vier Druckrohre am Hang; seit 1994 steht es still und ist Denkmal.
  4. 04Batterien: Batterien reagieren in Sekunden; eine besteht aus gebrauchten Autobatterien.
  5. 05Laufwasser: Das Laufwasserkraftwerk am Hengsteysee liefert gleichmäßig, solange die Ruhr fließt.
  6. 06Gas für Spitzen: Das Gaskraftwerk Cuno springt ein, wenn Speicher und Laufwasser nicht reichen.

Ein Tag

  1. 01„Tag abspielen“
  2. 02die Sonne wandert, Wind und Nachfrage ändern sich je Stunde
  3. 03die Stapel über den Anlagen wachsen und schrumpfen
  4. 04Speicher laden und entladen

Fünfzig Jahre

  1. 01▶ am Jahr (Zeitreise)
  2. 021975
  3. 031992
  4. 042010
  5. 052025
  6. 06Anlagen entstehen, laufen, werden stillgelegt und zurückgebaut; die Geschichte des Ortes springt zu jedem Jahr

Wofür ein Speicherstandort das Modell nutzen kann

  • Betrieb und Planung

    Pumpspeicher, Batterien, Laufwasser und Gaskraftwerk an einem Ort: Das Modell zeigt, wer wann liefert – Batterien in Sekunden, das Pumpspeicherwerk in unter zwei Minuten, das Gaskraftwerk, wenn der Speicher leer ist.

    Für wenBetreiber, Netz- und Speicherplanung

  • Kommune und Region

    Speicher am See, Denkmal am Hang, Wasser der Ruhr: Das Bild zeigt den Standort als Ganzes, mit Gelände, Wegen und Anlagen – eine Grundlage für Gespräche über Flächen und Ausbau.

    Für wenKommunen, Wirtschaftsförderung, Kammern und Verbände

  • Schule und Hochschule

    Wie viel Strom geht beim Speichern verloren? Von 100 eingespeicherten Einheiten kommen rund 75 zurück. Die Schritte von „So funktioniert es“ führen vom Oberbecken über Pumpen und Erzeugen bis zu Batterien und Laufwasser.

    Für wenLehrkräfte, Schülerinnen und Schüler, Studierende der Energietechnik

  • Museum und Denkmal

    Das Koepchenwerk von 1930 nutzte vier Druckrohre am Hang, die bis heute stehen; 1986 wurde es Denkmal, 1994 stillgelegt. Die Zeitreise zeigt 1975, 1992, 2010 und 2025: wann das Kohlekraftwerk geht und die Batterien kommen.

    Für wenMuseen, Denkmalpflege, Industriekultur

  • Öffentlichkeitsarbeit

    Was macht der See auf dem Berg? Das Ereignis „Pumpspeicher am Tag“ zeigt, wie mittags gepumpt und abends erzeugt wird; rechts steht der Füllstand.

    Für wenÖffentlichkeitsarbeit, Besucherführungen, Nachbarschaft

Was Sie verändern können

Regler

  • Jahr 1975–2025: Anlagen entstehen und verschwinden, Mix und Netz ändern sich; ▶ lässt die Jahre laufen.
  • Jahreszeit: Schnee, Laub, Wiesen, Heizrauch; im Winter mehr Wärme- und Strombedarf, im Sommer mehr Sonne.
  • Tageszeit: Sonnenstand, Dämmerung, Nacht mit Fenstern und Laternen; die Nachfrage folgt dem Tagesprofil.
  • Wind: Rotoren drehen schneller, Seegang, Rauchfahnen liegen flach; Windstrom steigt, bei Sturm Abregelung.
  • Sonne: Wolken und weiche Schatten; Photovoltaik liefert mehr oder weniger.
  • Nachfrage (Haushalte, Industrie): mehr Fenster hell, Werkslicht, Heizrauch; teurere Kraftwerke springen ein.
  • Ansichten: Strom, Wärme, Brennstoffe, Speicher, CO₂ – jede mit eigenen Säulen, Stapeln und Werten.

Ereignisse

  • Pumpspeicher am Tag: Sonniger Tag in Herdecke, der Tag läuft: Mittags pumpt das Werk Wasser ins Oberbecken, abends läuft es durch die Turbinen zurück. Achte auf: der Pegel im Becken steigt und fällt, rechts der Füllstand.
  • Winterabend ohne Wind und Sonne (Kacheln): Jahreszeit Winter, Abend, Flaute, bedeckt: Die Nachfrage ist am höchsten, die Stapel über Wind und Sonne schrumpfen, fossile Kraftwerke, Speicher und Ausland tragen die Last.
  • Sturmnacht (Kacheln): Nacht, Sturm, wenig Nachfrage: Wind liefert mehr, als gebraucht wird, Speicher laden, Überschuss wird abgeregelt oder exportiert.

Was das Modell einem Speicherstandort bringt

  • 01

    Speicher, den man sieht

    Oberbecken, Druckrohre, Wasserweg und Turbinen in 3D: Spielt man den Tag ab, steigt und fällt der Pegel im Becken mit Sonne, Wind und Nachfrage.

  • 02

    Drei Generationen nebeneinander

    1930, 1989, 2017 und 2021: Koepchenwerk, Pumpspeicherkraftwerk, Batteriespeicher und Second-Life-Batterie stehen am selben See – Technikgeschichte in einem Bild.

  • 03

    Lagen durchspielen

    Winterabend ohne Wind und Sonne, Sturmnacht mit Überschuss, sonniger Tag: Die Kacheln stellen jede Lage ein, und die Stapel zeigen, was liefert und was lädt.

  • 04

    Schaubilder live aus dem Modell

    „Ein Tag im Netz“, „Wer zuerst liefert“, „Leistung und Arbeit“ und die Schaubilder des Ortes rechnen mit, während der Tag läuft.

  • 05

    Im Browser und auf der Leinwand

    Ein Browser genügt, große Projektionen gehen auch. Elf weitere Orte und die Deutschlandkarte stehen im selben Modell, gestaltet von einem Künstler und Entwickler.

Ihr Speicher als Modell

Sie möchten Ihr Pumpspeicherwerk, Ihre Batterien oder Ihren ganzen Standort so zeigen, mit echten Pegeln und Fahrplänen? Schreiben Sie uns oder rufen Sie an, dann besprechen wir, welche Daten das Modell braucht. Das Passwort zur Simulation erhalten Sie auf Anfrage.

Mit Passwort starten

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Dazu anfragen

Minimal Energy: Herdecke

Die Angaben gehen nur an diesen Auftritt und dienen allein der Beantwortung.

Grundlage und Grenzen

Echt sind Gelände und Gebäude (Geobasis NRW, OpenStreetMap) und die drei Speichergenerationen mit Leistung und Jahren. Der Pegel im Oberbecken folgt im Modell dem Füllstand der Pumpspeicher in NRW, Druckrohre und Wasserwege sind schematisch.

Öffentliche Quellen, auf denen das Modell beruht:

  • Geobasis NRW (dl-de/zero-2.0)
  • OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL)
  • OPSD; Wikipedia: Liste stillgelegter Kraftwerke (sekundär)
  • Wikipedia: Liste von Pumpspeicherkraftwerken (sekundaer)

Weitere Orte im Modell

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Echt sind Gelände und Gebäude (Geobasis NRW, OpenStreetMap) und die drei Speichergenerationen mit Leistung und Jahren. Der Pegel im Oberbecken folgt im Modell dem Füllstand der Pumpspeicher in NRW, Druckrohre und Wasserwege sind schematisch. Mit Ihren Daten zeigt das Modell mehr, etwa echte Pegel,…