Bergwerke zu Energiespeichern umnutzen: Strom aus dem Schacht
Die zum Teil über 1000 Meter tief ins Erdreich getriebenen Schächte stillgelegter Bergwerke könnten als Stromspeicher genutzt werden. Neu ist diese Idee nicht. Aber möglicherweise ist sie ihrer Realisierung einen Schritt näher.
Quelle: Avda, eigenes Werk, CC BY-SA 3.0
Der zentrale Schacht 12 der stillgelegten Zeche Zollverein in Bochum von hinten. Die Anlage zählt heute zum Unesco-Weltkulturerbe.
Während die Universität Duisburg-Essen, die Ruhr Universität Bochum und die einstige Ruhrkohle AG – heute RAG – sich schon seit Jahren mit der Speicherung von Strom in ehemaligen Bergwerken befassen ohne nennenswert voranzukommen, arbeitet nun auch das Internationale Institut für Angewandte Systemanalyse (IIASA) mit Sitz im österreichischen Laxenburg an einem entsprechenden Verfahren. Im Gegensatz zum deutschen Forschungsteam setzt die IIASA bei ihrer „Underground Gravity Energy Storage"-Technologie (UGES) nicht auf Wasser als Speichermedium sondern auf Sand.
Vom Prinzip her funktionieren die beiden Technologien ähnlich. Denn sowohl Wasser als auch Sand werden für die Stromproduktion in die Schächte eingebracht. Während das Wasser in die Mine fliesst und dabei einen Generator antreibt, wird der Sand in den Förderkorb des einstigen Bergwerks gefüllt. Der Korb wird schwer und senkt sich bis zum Tiefstpunkt. Der Motor, der den Korb bewegt, funktioniert dabei wie ein Generator und produziert Strom. - Wird nun mehr Strom erzeugt als verbraucht werden kann, weil die Sonne besonders ausgiebig brennt oder der Wind stark bläst, wird der Sand wieder an die Oberfläche befördert oder wird im Fall der deutschen Entwicklung das Wasser hochgepumpt.
Umnutzung von Bergbauinfrastruktur
„Bergwerke verfügen bereits über die grundlegende Infrastruktur und sind an das Stromnetz angeschlossen, was die Kosten erheblich senkt und die Installation von UGES-Anlagen erleichtert“, sagt Julian Hunt vom IIASA-Programm. Bei der Sand-Variante reicht im besten Fall die Förderanlage des ehemaligen Bergwerks, die Bergbauausrüstung, der Schacht sowie die oberen und unteren Lagerstätten. Für die Speicherung mit Hilfe von Wasser müsste zusätzlich ein Ober- und ein Unterbecken angelegt werden. - Hunt schätzt, dass die Investitionskosten für UGES-Speicher bei 2‘000 Dollar pro Kilowatt liegen, während ein Kernkraftwerk schnell auf 10‘000 Dollar kommt.
Weiterer Vorteil der Speicherung von Strom in Form von Wasser oder Sand: Im Gegensatz zu Batterien, die Energie im Laufe der Zeit durch Selbstentladung verlieren, kann der auf Schwerkraftnutzung beruhende Speicherstrom beinahe ohne Abstriche genutzt werden, während Batterien nach etwa zehn Jahren ausgetauscht werden müssen. Eine Bergwerksausrüstung hält hingegen weitaus länger.
Das weltweite Potenzial dieser Technologie schätzen Hunt und sein Team auf 7 bis 70 Terrawatt, das grösste Potenzial dürften auf China, Indien, Russland und die USA haben. (mai/mgt)
Weiterführende Links zum Thema:
- Newsmeldung zu Underground Gravity Energy Storage auf der Website der IIASA
- Projekt für unterirdische Pumpspeicherwerke auf der Website der RAG
- Artikel zur Speicherung von Strom in Bergwerken auf der Website der Ruhr-Universität Bochum
