Es wurde 1927-1930 vom Rheinisch-Westfälischen Elektrizitätswerk Essen (RWE) zur Stromversorgung des nahen Ruhrgebietes am Steilhang des Ardeygebirges direkt am Hengsteysee an der Ruhr gebaut. Mit dem sächsischen Pumpspeicherwerk Niederwartha leisteten sich zur Bauzeit die Ingenieure des Koepchenwerks einen wahren Wettlauf um die erste Inbetriebnahme. Schließlich ging das PSW Niederwartha bereits am 27. November1929 mit einer Maschine ans Netz, seine endgültige Fertigstellung und die Inbetriebnahme des letzten Maschinensatzes erfolgte jedoch erst im März 1930. Das Koepchenwerk wurde am 28. Januar1930 vollständig mit 132 MW in Betrieb genommen. Folgerichtig wurden damals - je nach Betrachtungsweise - beide Kraftwerke als "Erste ihrer Art" und "große technische Neuerung" gefeiert.
Planer des Herdecker Kraftwerks war Prof. Arthur Koepchen, nach dem es auch benannt ist. Das Koepchenwerk ist ein Spitzenlast-Wasserkraftwerk. Während Zeiten mit geringerem Strombedarf (überwiegend nachts) wird Wasser aus dem Stausee in das gut 150 m höher auf einem Berg gelegene Speicherbecken gepumpt. Während Zeiten mit erhöhtem Strombedarf (überwiegend tags) strömt das Wasser dann durch Fallrohre und eine große reversible Francis-Pumpturbine in den See zurück. Dadurch können heute bis zu 153 MW/h elektrische Leistung bis zu vier Stunden lang produziert werden. Innerhalb von 90 Sekunden können die Turbinen von Stillstand auf Volllast gefahren werden.
Das der Bergkuppe angepasste Speicherbecken hat bei einer Länge von ca. 600 m und einer Breite von ca. 250 m gut 1,5 Mio. m³ Fassungsvermögen. Zum Speicherbecken führt ein für den öffentlichen Verkehr gesperrter Zufahrts-Stichweg, der jedoch von Wanderern genutzt werden kann, um zu einer hoch über dem Ruhrtal gelegenen Aussichtsplattform zu gelangen. Dort befindet sich auch eine Tafel mit einigen Informationen zum Bau des Koepchenwerks.
Die Altanlage des Koepchenwerks mit vier Maschinensätzen mit getrennten Pumpen und Turbinen sowie horizontalen Wellen steht seit 1986 unter Denkmalschutz, 1994 wurde sie endgültig stillgelegt. Eine Besichtigung ist nur nach Anmeldung möglich, Einblicke in die alte Turbinenhalle sind jedoch direkt vom Seeweg aus möglich. Gute Informationstafeln sind während der allgemeinen Dienstzeiten zugänglich und erläutern die Funktionsweise des Werks.
Das direkt benachbarte moderne Kraftwerk wurde 1985-1989 gebaut und nutzt weiterhin das gleiche Prinzip. Im oberen Teil der Fallrohre sind drei große Buchstaben des Betreibers RWE angebracht, die noch bis Anfang der 90er Jahre nachts hell erleuchtet wurden und damit als Landmarke weithin sichtbar waren, unter anderem von der A 1 aus.
Hans Dieter Dörre: Speicherbecken auf dem Kleff und Hengsteysee - ein Konzept findet Anerkennung in Europa - Ein Bauwerk am Ende der 20er-Jahre in Herdecke errichtet. - Artikel in: Herdecker Blätter, Heft 3 (Mai 1993), Seiten 9-14
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