22.10.2025
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Powertower: ein Pumpspeicher fürs Flachland

Stromspeichertechnologien werden immer wichtiger. Das an der Universität Innsbruck entwickelte System Powertower soll das Prinzip von Pumpspeicher-Kraftwerken außerhalb des Gebirges verfügbar machen. Die Technologie findet sich auch auf der "Innovation Map" der Wirtschaftskammer Österreich (WKÖ). Wir sprachen mit Projektleiterin Valerie Neisch.
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Valerie Neisch und ihr Team arbeiten am Powertower | Fotos: Valerie Neisch / Bearbeitung brutkasten
Valerie Neisch und ihr Team arbeiten am Powertower | Fotos: Valerie Neisch / Bearbeitung brutkasten

Das Problem ist mittlerweile allgemein bekannt: Wind- und Photovoltaikkraftwerke unterliegen in der Stromproduktion starken Schwankungen. Um das Stromnetz am Laufen zu halten, braucht es daher Speichertechnologien, die die nötige Kapazität, Flexibilität und Effizienz haben, um diese Schwankungen auszugleichen.

Pumpspeicher im Flachland als Zukunftstechnologie auf der „Innovation Map“ der WKÖ

„Der Großteil der Speicherung erfolgt heute immer noch über Pumpspeicher-Kraftwerke im Gebirge. Auch in Norddeutschland produzierte Windenergie wird in den österreichischen Alpen gespeichert“, erklärt Valerie Neisch, Forscherin im Bereich Wasserbau an der Universität Innsbruck. „Einige dieser Kraftwerke laufen bereits seit mehr als 100 Jahren.“ Genau diese Langlebigkeit wollen Neisch und ihr Team auch bei einem neuartigen Speicherkonzept erreichen: dem Powertower. Dieser soll das Prinzip des Pumpspeicherkraftwerks auch im Flachland verfügbar machen – eine von 105 Technologien, die auf der interaktiven „Innovation Map“ der WKÖ zu finden sind.

Das Prinzip ist schnell erklärt: Mit der zu speichernden Energie wird Wasser unter einen Gewichtskolben in einem mit Wasser gefüllten Zylinder gepumpt, der damit nach oben gehoben wird. Wenn die Energie wieder benötigt wird, erzeugt das Gewicht den notwendigen Druck, um wieder Strom zu generieren und sinkt nach unten ab. Für die Kolbenbewegung wird eine Pumpturbine eingesetzt, also eine Maschine, die sowohl Pumpen als auch Strom generieren kann.

80 bis 85 Prozent Wirkungsgrad

„Das Entscheidende bei allen Stromspeicher-Methoden ist der Wirkungsgrad, also der Prozentsatz des eingespeisten Stroms, der wieder zurückgewonnen wird“, erklärt Neisch. Beim Powertower liege dieser bei 80 bis 85 Prozent. Gute, moderne Batterien lägen zwar mit rund 90 Prozent noch höher, aber: „Der Wirkungsgrad nimmt mit der Zeit ab und die Lebensdauer ist im Vergleich kürzer“, erklärt die Expertin. Einen erheblich schlechteren Wirkungsgrad von nur etwa 40 bis 60 Prozent hätten übrigens „Power-to-Gas“-Konzepte, also die Speicherung und Rückverstromung von Strom in Form von durch Elektrolyse gewonnenem Wasserstoff.

Mit dem System wolle man das österreichische Know-how im Bereich Pumpspeicher auch ins Flachland bringen, nicht zu Pumpspeicherkraftwerken in Konkurrenz treten, stellt Neisch klar: „Sobald man den entsprechenden Höhenunterschied im Gelände hat, ist der Pumpspeicher immer günstiger. Da würde sich ein Powertower nicht rechnen“, so die Forscherin.

Powertower 2: Prototyp bereits mit 42-Tonnen-Gewicht

Dass das Powertower-Konzept funktioniert, konnten Neisch und ihr Team bereits mit zwei Prototypen beweisen. Der erste ist ein 2,20 Meter hoher Plexiglas-Aufbau im Labor. Der zweite davon, der in einem Hof der Uni zu finden ist, ist bereits sechs Meter hoch, hat einen Durchmesser von 2,30 Meter und arbeitet mit einem Schwerbeton-Gewicht von nicht weniger als 42 Tonnen. Die Turbine befindet sich dabei in der Mitte des zylinderförmigen Gewichts. Dieses fährt im ebenfalls zylinderförmigen Tower mit geringem Reibungsverlust auf und ab. „Mit diesem Prototypen konnten wir schon zahlreiche Bedenken ausräumen. Es bewegt sich alles sehr ruhig und stabil“, sagt Neisch.

Das im Powertower eingesetzte Schwerbeton-Gewicht | Foto: Valerie Neisch

Der durchaus kolossale Aufbau, der unter anderem mit einer FFG-Förderung errichtet wurde, ist aber nur ein winziger Vorgeschmack auf das, was Neisch und ihr Team eigentlich bauen wollen. Im Zuge der Forschung sei klar geworden, dass man das System im Endausbau nicht oberirdisch, sondern unterirdisch anlegen würde, erklärt die Wissenschaftlerin – alleine schon wegen der Akzeptanz durch Anrainer:innen. „Powertower 3 wäre fertig geplant und hätte eine Tiefe von 20 Metern. Der könnte dann schon regulär als Stromspeicher fungieren“, sagt Neisch.

Finanzielle Hürden

„Wäre“, „hätte“ und „könnte“, denn bereits zweimal sei man in der Umsetzung in bereits fortgeschrittenem Stadium an der Finanzierung gescheitert, erzählt die Forscherin. „Wir haben nicht nur Förderungen eingeworben, sondern auch mit Unternehmen und privaten Investoren zusammengearbeitet. Wir waren dabei auch schon fortgeschritten, letztlich war ihnen aber der Zeithorizont zu lange“, sagt Neisch.

Der Powertower 2 | Foto: Valerie Neisch
Der Powertower 2 | Foto: Valerie Neisch

Denn um in der Energiewende eine entscheidende Rolle zu spielen und folglich auch ein lukratives Geschäft auszubauen, wäre auch der beschriebene 20-Meter-Aufbau in einem Schacht nur eine weitere Stufe – eben ein weiterer Prototyp. „Powertower 4, die angestrebte Endgröße, wäre dann bis zu 100 Meter tief. Am effizientesten wäre es, einen Cluster von mehreren Powertowern etwa direkt bei einem Windpark zu errichten“, erklärt die Forscherin. Zusätzlich könne der Energiespeicher mit seiner großen Wassermasse als Wärmespeicher fungieren, so das aktuelle Konzept des Forschungsteams. Das könnte die Möglichkeiten und den Kosten-Nutzen-Effekt erhöhen, meint Neisch.

„Am Ende brauchen wir ja mehr Speicher“

Auch wenn das Projekt aktuell ins Stocken geraten sei, sehe man sich aber weiter nach Möglichkeiten zur Umsetzung und geeigneten Förderungen um. „Am Ende brauchen wir ja mehr Speicher und zwar einen Mix aus Kurzzeit- und Langzeit-Speicher-Systemen. Sonst werden die Gaskraftwerke wieder angeschaltet“, sagt Neisch.


Entdecke Österreichs Innovation Map 

Der Powertower ist ein Beispiel dafür, wie innovative Forschung aus Österreich Antworten auf die großen Fragen der Energiewende liefern kann. Projekte wie dieses zeigen, dass Zukunftstechnologien nicht nur in den Laboren internationaler Konzerne entstehen, sondern auch an heimischen Universitäten und in enger Zusammenarbeit mit der Wirtschaft entwickelt werden.

Wer entdecken möchte, welche weiteren Ideen und Technologien entstehen – von Quantenoptik über grüne Chemie bis hin zu neuen Energiespeicherlösungen –, findet auf der „Innovation Map“ der Wirtschaftskammer Österreich einen umfassenden Überblick. Die interaktive Plattform macht sichtbar, wo Zukunft bereits Realität wird und wie Forschung, Unternehmertum und Nachhaltigkeit ineinandergreifen.

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Hier eine BU zur Maschine selbst, in zwei Schärfegraden: Variante 1, kompakt für Social: Oft als komplexeste Maschine der Welt bezeichnet: Eine EUV-Anlage von ASML besteht aus rund 100.000 Bauteilen und ist etwa so groß wie ein Bus. | (c) ASML

Es gibt Sätze, die mehr über die Lage Europas verraten als jedes Strategiepapier. Einer davon fiel auf der diesjährigen VivaTech, gesprochen von einem Mann, den man schwer des europäischen Selbstmitleids verdächtigen kann: Christophe Fouquet, CEO von ASML.

Fouquet war nach Paris gekommen, um zu erklären, wie ein Chip überhaupt entsteht, etwas, das fast jede und jeder im Publikum täglich nutzt, ohne es zu kennen. Im Zentrum steht die EUV-Lithografie und die Maschine dahinter, die laut Fouquet das Wall Street Journal im Dezember 2024 „die unverzichtbarste Maschine der Welt“ nannte. Sie überträgt mit Licht feinste Strukturen auf den Wafer, die runde Siliziumscheibe, aus der später die einzelnen Chips geschnitten werden.

ASML ist der einzige Hersteller dieser Anlagen weltweit. Ohne sie entsteht kein einziger der fortschrittlichsten Chips, und ohne diese Chips läuft keine der KI-Anwendungen, über die in Paris vier Tage lang geredet wurde. „KI braucht Chips, und Chips brauchen EUV“, brachte es Fouquet auf der Bühne auf die einfachste Formel. So weit, so beeindruckend. Doch der Satz, der hängen blieb, war ein anderer.

Billionen fließen, aber nicht hierher

Fouquet skizzierte, was viele in der Branche längst als Gewissheit handeln: In den kommenden zwei bis drei Jahren werden Billionen in KI-Infrastruktur investiert, in Rechenzentren, Beschleuniger, Wafer. Es ist die erste Runde eines Aufbaus, der KI in jede Industrie tragen soll. Und dieser Aufbau hat eine klare Geografie. Laut BloombergNEF entstanden Ende September 2025 rund drei Viertel der weltweit im Bau befindlichen Rechenzentrumskapazität in den USA. Allein die fünf größten US-Hyperscaler, Microsoft, Alphabet, Amazon, Meta und Oracle, haben für 2026 zusammen zwischen 660 und 690 Milliarden Dollar an Investitionen angekündigt, fast eine Verdopplung gegenüber dem Vorjahr. Fouquets Stegreifzahl von 80 Prozent steht also auf solidem Grund, und sein „Europa ein bisschen“ ebenso.

ASML-CEO Christophe Fouquet (links) und Siemens-Chef Roland Busch bei der VivaTech in Paris, wo beide über KI, Industrie und Europas technologische Wettbewerbsfähigkeit sprachen. (c) LinkedIn Christophe Fouquet / VivaTech

Man muss sich das auf der Zunge zergehen lassen. Der Chef von Europas strategisch wertvollstem Technologiekonzern, auf einer europäischen Bühne, vor einem europäischen Publikum, rechnet vor, dass der Kontinent beim wichtigsten Infrastrukturaufbau dieses Jahrzehnts eine Randnotiz ist. Das ist keine Klage eines Subventionsempfängers. Es ist die nüchterne Buchführung dessen, der die Maschinen liefert und daher genau weiß, wohin sie gehen.

Genau hier wird aus einem Technik-Vortrag eine Standortfrage.

Warum ausgerechnet ASML der Hebel ist

Die Wucht der Zahlen, die Fouquet auffuhr, macht klar, worum es geht. Jensen Huangs These „Moore’s Law is dead“ bedeutet in der Praxis: Statt einer Verdopplung der Transistoren alle zwei Jahre verlangt das KI-Zeitalter eine Verzehnfachung. Schon ein einzelner Blackwell-Chip von NVIDIA vereint 208 Milliarden Transistoren. Und der Hunger nach Silizium wächst rasant: Laut ASML beansprucht ein komplettes Blackwell-System heute die Kapazität von rund 50 Wafern, das für 2027 geplante Rubin-Ultra-System soll die fünffache Menge benötigen, also rund 250 Wafer pro System.

(c) ASML

Diese Explosion der Nachfrage trifft auf ein Nadelöhr, und das Nadelöhr heißt ASML. Die Komplexität der Technik ist dabei kein Marketing: Um das nötige EUV-Licht zu erzeugen, beschießt ASML laut Fouquet 60.000 Mal pro Sekunde ein winziges Zinntröpfchen mit Lasern und erzeugt ein Plasma von 220.000 Grad Celsius. Die Spiegel, die das Licht lenken, seien, so Fouquet, tausendmal präziser als jene des Hubble-Teleskops, präzise genug, um vom Boden aus eine Münze auf dem Mond anzupeilen. Vierzig Jahre Entwicklung, 1984 aus einem Joint Venture rund um Philips mit 31 Mitarbeiter:innen hervorgegangen, stecken in diesem Vorsprung. Genau deshalb kann ihn so schnell niemand kopieren, und genau deshalb hängt die Welt an einem einzigen europäischen Unternehmen.

1984 als Joint Venture rund um Philips mit 31 Mitarbeiter:innen gestartet, ist ASML heute Europas wertvollster Technologiekonzern. Im Bild der Hauptsitz im niederländischen Veldhoven. (c) ASML

Das ist die paradoxe Ausgangslage Europas: Es kontrolliert den unverzichtbaren Engpass der KI-Revolution, partizipiert am Wertzuwachs darüber aber nur am Rand.

Die europäische Gegenwette

Dass ASML diese Lücke kennt, zeigt sein eigener Schritt. Im September 2025 führte der Konzern mit 1,3 Milliarden Euro die Series-C-Runde von Mistral an, sicherte sich rund elf Prozent am Pariser KI-Champion und einen Sitz im Strategieausschuss. Bewertung der Runde: 11,7 Milliarden Euro. In Paris erklärte Fouquet die Logik dahinter mit einer These, die man sich merken sollte: Der eigentliche Wert von KI liege nicht im Modell, sondern in den Daten. ASML sitzt auf einem Datenschatz von rund 120 Petabyte, allein in den Fabs der Kund:innen entstehen 15 Terabyte pro Stunde. Mistral bekommt Zugang und bettet eigene Leute bei ASML ein, ASML bekommt maßgeschneiderte Modelle für Design, Fertigung und Forschung.

Im Reinraum von ASML im niederländischen Veldhoven entsteht die EUV-Lithografie, jene Maschine, die laut Fouquet das Wall Street Journal die „unverzichtbarste Maschine der Welt“ nannte. (c) ASML

Es ist, auf dem Papier, die europäische Idealgeschichte: Der Engpass-Monopolist und der Hoffnungsträger der europäischen KI verbünden sich, statt das Geld nach Kalifornien zu tragen. Eine Wette auf Souveränität entlang der gesamten Halbleiter-Wertschöpfungskette.

Nur sollte man sich diese Wette ehrlich ansehen. Mistral ist gegenüber OpenAI und Anthropic weiterhin der kleinere Player, dessen Modelle ihren industriellen Mehrwert erst beweisen müssen. Und die Hardware, auf der am Ende alles läuft, kommt weiterhin von NVIDIA. Europa kontrolliert den Anfang der Kette, die Lithografie, und versucht nun, sich ein Stück der Mitte, die Modelle, zu sichern. Das Ende der Kette, die Beschleuniger und Rechenzentren, in denen das eigentliche Geld verdient wird, liegt anderswo.

Was Fouquets Rechnung für uns bedeutet

Die Botschaft aus Paris ist damit zweischneidig. Europa ist nicht abgehängt, im Gegenteil: Es hält mit ASML den einen Hebel, ohne den die gesamte KI-Welt stillstünde. Aber Hebel und Vorsprung sind nicht dasselbe wie Teilhabe am Wachstum. Solange der Großteil des Geldes anderswo investiert wird, bleibt der Kontinent der unverzichtbare Zulieferer einer Revolution, die anderswo zu Geld gemacht wird.

Die ehrliche Frage, die Fouquets Nebensatz aufwirft, ist nicht, ob Europa mitspielen kann. Es spielt längst mit, an der entscheidendsten Stelle. Die Frage ist, ob es bereit ist, aus einer Position der technologischen Unverzichtbarkeit endlich auch eine Position der wirtschaftlichen Stärke zu machen. Die Antwort darauf wird nicht in Veldhoven oder Paris gegeben, sondern in den Budgets der nächsten zwei, drei Jahre.

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