Ausgediente Bergwerke mit neuen Aufgaben in der Energiewende

 

Bei der Gestaltung der Energiewende ist vor allem eines wichtig: die Speicherung des ökologisch produzierten Stroms. Ohne die nachhaltige Speicherung von großen Mengen Energie ist sowohl der Elektroauto-Rollout als auch die Energiewende alleine schwer zu realisieren. Eine neue Idee lässt nun ausgedienten Bergwerken eine Rolle in dieser Aufgabe zukommen.

Im Februar 2007 beschloss die Bundesregierung den Kohle-Ausstieg. Somit läuft die Subventionierung der Kohleförderung Ende 2018 aus. Doch was passiert mit den leer stehenden Bergwerken? Eine Möglichkeit –  die Verwendung als Energiespeicher.

Das Problem der Energiespeicherung ist aktueller denn je. Durch die unregelmäßige Einspeisung erneuerbarer Energien in das Übertragungsnetz, vor allem aus Windkraft, müssen effiziente Speicherlösungen gefunden werden um Netzschwankungen auszugleichen. Neben dem Batteriespeicher und dem Druckluftspeicher hat sich das Pumpspeicherkraftwerk als passende Lösung herausgestellt. Dabei sind Pumpspeicher keinesfalls eine neue Technologie, sie finden schon seit über 100 Jahren Anwendung im Ausgleich von Netzschwankungen.

Wie funktionieren diese Pumpspeicherkraftwerke?

Das Prinzip dahinter ist ganz einfach erklärt: Überschüssig produzierter Strom (z. B. durch Windkraft) pumpt Wasser auf eine höher gelegene Ebene. Zu Zeiten erhöhten Energiebedarfs strömt das Wasser wieder auf die niedrigere Ebene herab und treibt dabei eine Turbine an. So wird der Strom quasi „zurückgewonnen“. Die potentielle Energie des Wassers wird dabei in elektrische Energie umgewandelt.

 

 

 

©naturpur

Nun liegt die Idee nahe stillgelegte Bergwerke als unterirdische Pumpspeicherkraftwerke zu nutzen. Dabei befindet sich das höher gelegene Becken an der Erdoberfläche. Um den Aufwand des Baus des Pumpspeicherkraftwerkes zu verringern können auch Teiche oder Seen als Becken genutzt werden. Das niedrig gelegene Becken befindet sich unter Tage. Vorhandene Strukturen ausgedienter Bergwerke können so genutzt werden. In einer Maschinenkaverne befinden sich die Turbinen- und Pumpentechnik sowie die Generatoren und Motoren. Bei einem Überschuss an elektrischer Energie im Netz treibt der Elektromotor die Pumpen an. So wird das Wasser auf die höher gelegene Ebene gepumpt. Im Falle eines erhöhten Energiebedarfs im Netz strömt das Wasser in den Leitungen zur tiefer gelegenen Eben und Transformatoren regeln in einer separaten Kaverne die Umspannung des Stroms. Auch der Anschluss an das Stromnetz ist dort organisiert.

 

Umsetzung in Deutschland

In Deutschland eignet sich jedoch nur eine geringe Anzahl an Untertagebauten für dieses System. Aufgrund einer Vielzahl von Problemen können bestimmte Arten von Bergwerken ausgeschlossen werden. Neben explosiven Gasen können auch giftige und umweltgefährdende Stoffe freigesetzt werden. Die Universität Duisburg – Essen und verschiedene Partner aus der Energie- und Bergwerkbranche führten dazu eine Machbarkeitsstudie durch. Sie kamen zu dem Schluss, dass u. a. das Bergwerk Prosper – Haniel optimale Voraussetzungen besitze als unterirdisches Pumpspeicherkraftwerk „umgemodelt“ zu werden. Durch diesen Stromspeicher könnten 450.000 Haushalte versorgt werden. Die Bauzeit des Projektes liegt bei fünf Jahren. Die Kosten liegen, ähnlich wie bei oberirdischen Speicherkraftwerken, bei 250 bis 300 Millionen Euro.

 

Fazit

Pumpspeicherkraftwerke sind durch viele Vorteile ausgezeichnet. Mit 75 bis 80 % besitzen sie einen hohen Wirkungsgrad. Die Nutzungsdauer von bis zu 100 Jahren macht sie ebenfalls attraktiv als Investitionsobjekt. Unterirdische Pumpspeicherkraftwerke bieten zudem einen ganz besonderen Vorteil: Durch die Bauweise unter Tage wird das landschaftliche Bild weniger angegriffen. So rückt der ökologische Faktor stärker in den Vordergrund. Trotzdem wird diese Speicherart oft als „Energievernichter“ bezeichnet, da zum Hochpumpen des Wassers viel Energie verbraucht wird. Dennoch ist diese Lösung einer der effektivsten Arten Energie zu speichern.

Zusammenfassend kann man sagen dass die Nutzung stillgelegter Zechen als Pumpspeicherkraftwerke eine gute und vor allem umweltfreundliche Speicherlösung ist. Sie ist in der Lage Netzschwankungen auszugleichen und kann eine Methode sein, die Energiewende positiv und nachhaltig für alle zu gestalten.

 

 

Quellen: http://upsw.de/files/artikelbilder/Dokumente_und_Screenshots_28.01.2014/20160822_UPSW_Zusammenfassung.pdf

http://www.ingenieur.de/Themen/Energiespeicher/Alte-Bergwerke-zu-Pumpspeicherkraftwerken

http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/wirtschaftspolitik/deutsche-steinkohle-eu-laesst-subventionen-bis-2018-zu-11079022.html

http://www.3sat.de/page/?source=/nano/technik/154822/index.html

http://www.heute.de/bergwerk-prosper-haniel-in-bottrop-koennte-gewaltiger-energiespeicher-werden-44966278.html

http://www.energieheld.de/photovoltaik/stromspeicher/strom-speichern/pumpspeicherkraftwerk

https://naturpur.page4.com/58.html

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schreibe einen Kommentar

Pflichtfelder sind mit * markiert.