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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Die beiden Geschäftsführer von mathion.ai Christoph Blizenetz und Alexander Buchinger | © mathion.ai

„Nächste Stunde ist Mathestunde“, ist vermutlich einer der gefürchtesten Sätze vieler Schüler:innen. Die Aufgaben sind oft schwierig und zermürbend. Da bietet es sich im Zeitalter von KI an, einen kurzen Prompt zu schreiben und Sekunden später wird die Lösung geliefert. Der Lerneffekt hält sich dabei bei vielen Schüler:innen in Grenzen. Hier setzt mathion.ai an.

Die KI von Founder Christoph Blizenetz liefert nicht fertige Lösungen, sondern chattet mit den User:innen und bringt sie so zum Ergebnis. Nach einem Pilotprojekt feierte die KI ihren Launch im vergangenen August. Sie ist in der Schweiz, Deutschland und Österreich erhältlich.

Harvard: „KI-gestütztes Tutoring übertrifft aktives Lernen im Unterricht“

Unterstützung erhalten KI-Tutoren wie jene von Blizenetz von der US-amerikanischen Harvard Universität. Im Juni 2025 veröffentlichte sie eine Studie, laut der KI-gestütztes Tutoring aktives Lernen im Unterricht übertreffe. Studierende, die mit einem KI-Tutor arbeiteten, lernten „deutlich mehr in kürzerer Zeit“ als in einer Präsenzveranstaltung. Außerdem würden sich Schüler:innen stärker eingebunden und motivierter fühlen. Harvard betont die Wirksamkeit „einer breit zugänglichen KI-gestützten Pädagogik zur signifikanten Verbesserung der Lernergebnisse“ und erklärt, dass die Ergebnisse überzeugend für die breite Anwendung einer KI-gestützten Pädagogik sprechen.

ChatGPT bringt dir Fertigkeiten bei, „die einfach nicht stimmen“

Für Blizenetz kann nicht einfach eine beliebige KI zum Lernen verwendet werden. Als ehemaliger Nachhilfelehrer kennt er die Probleme, die auftreten können. „Eine Schülerin hat mittels ChatGPT, das war damals noch etwas Neueres, gelernt und sich dabei Fertigkeiten und Begrifflichkeiten angeeignet, die einfach nicht stimmen“, sagt der 21-Jährige und ergänzt: „Nicht, weil das Opus der Mathematik aus der KI bzw. der LLM falsch ist. Es ist einfach nicht so lehrplanbezogen, wie es nun einmal das Schulbuch aber auch eine Lehrkraft ist.“

Daher begann Blizenetz mit der Entwicklung von mathion.ai, das sich aktuell auf die fünfte bis zur achten Schulstufe fokussiere. Es sei aber ein Ausbau bis hin zu Matura geplant.

Das Programm baut auf einem sogenannten „sokratischen“ System auf. Es stellt User:innen immer wieder Fragen, bis jene die Lösung selbst erarbeitet haben. Mathion.ai möchte dadurch zum Nachdenken anregen.

Dabei kann mit der KI geschrieben als auch gesprochen werden. „Wir haben gemerkt, dass junge Menschen einfach lesefaul sind. Sie können oft einfach nicht mehr wirklich sachlich lesen und Informationen über Texte sauber aufnehmen“, erklärt der mathion.ai-Gründer. Der Text wird dabei nicht einfach vorgelesen, sondern erklärt, „wie es ein Mensch tun würde“.

Mathion.ai liefere nicht einfach nur Ergebnisse, es erarbeite die Lösungen mit den Schüler:innen gemeinsam. | © mathion.ai

Standardisierter Lehrplan

Mathion.ai arbeite dabei nicht nur mit willkürlichen Inhalten, sondern mit einem standardisierten Lehrplan durch seinen Verlagspartner Lemberger, dessen Schulbuch „Genial! Mathematik“ von der fünften bis zur achten Schulstufe in mathion.ai eingefügt wurde. User:innen können Aufgaben aus diesen Büchern auswählen.

Lehrer:innen haben auf der anderen Seite die Möglichkeit über ein Verwaltungsportal ihren Schützlingen Inhalte zuzuweisen. „Da haben wir tausende Übungsaufgaben, die auch kapitelweise in Blöcke gezielt nach Themenbereichen zugewiesen werden können, zu den Schüler:innen und zu den Gruppen“, sagt Blizenetz. Zusätzlich können Lehrkräfte im Verwaltungsportal die Lernstände ihrer Schüler:innen einsehen und auch Inhalte erstellen: „Wir haben da einen eigenen Editor, wo, wie in einer PowerPoint, Textelemente, Dateien, interaktive Aufgaben gebaut und erstellt werden können.“ Der virtuelle Coach Tom führt anschließend durch den Kurs. Zusätzlich können von Lehrer:innen Aufgaben erstellt und zugewiesen werden.

Pädagog:innen durch KI zu ersetzen „ist auch gar nicht unser Ziel“

Wenn die KI bereits eigene Kurse halten kann, drängt sich naturgemäß die Frage auf, ob Lehrkräfte nicht ersetzbar sind. „Weder Lehrpersonen noch Pädagogen wird man durch KI in irgendeiner Art und Weise wirklich ersetzen können, das ist auch gar nicht unser Ziel“, stellt der TU-Student fest. Auch herkömmliche Nachhilfe sieht Blizenetz als sinnvoll an. Für ihn ist mathion.ai eine „Ergänzung“.

Es gebe auch die Möglichkeit für Nachhilifeinstitute, Inhalte einspielen zu können. „Als Schüler bzw. Schülerin habe ich den Unterricht mit der Lehrperson in der Klasse und im Nachhinein kann ich dann die Inhalte, gezielt mit den Aufgaben und dem Input der Lehrperson, weiter üben“, sagt Blizenetz.

Von B2C zu B2B

Mathion.ai kommt ursprünglich aus dem sogenannten Nachmittagsmarkt, in dem Eltern für ihre Kinder ein Abo abschließen. Allerdings möchte sich das Unternehmen nun im B2B-Bereich etablieren.

„Es ist einfach sehr schwierig, vor allem als österreichisches Unternehmen, in diesem B2C-SaaS-Bereich (Anm.: Software-as-a-Service-Bereich) wirklich standhaft zu werden“, erklärt Blizenetz. In Zukunft will sich mathion.ai auf Bildungsinstitute bzw. Bildungseinrichtungen fokussieren. Daher möchte der Gründer sein Unternehmen als zertifizierter Anbieter des Bildungsministeriums auf dem Markt etablieren. Das sei aber ein langer Weg. Mathion.ai befinde sich aktuell am Anfang des Genehmigungsverfahrens, ab September 2027 wolle man die Zertifizierung haben.

100 % eigenfinanziert

Das Unternehmen, offiziell bereits im Juli 2025 gegründet, kommt bisher ohne Investoren-Kapital aus und ist von Anfang an gebootstrappt. Blizenetz hat mathion.ai in Zusammenarbeit mit Weitsprung Solutions aufgebaut, das einen KI-gestützten Lerncoach anbietet. Bisher hat das Unternehmen noch keine Förderungen erhalten, allerdings laufe ein Förderantrag bei Netidee und ein FFG-Antrag für ein Forschungsprojekt werde aktuell erstellt.

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