Horizonte - Ingenieurgeologie - page 535

13.2.4 Speicher
Ein grundsätzliches Problem bei vielen Optionen der regenerativen Energieerzeugung
ist ihre Abhängigkeit von den Wetterbedingungen. Zwar ist die Nutzung der
Wasserkrat, der Biomasse und der Geothermie weitgehend unabhängig vom Wetter,
so dass eine gewisse Grundversorgung mit Energie (die Grundlast) sichergestellt
ist. Bei Sonne und Wind schwankt jedoch der Energieertrag, so dass Energie -
thermische wie elektrische - gespeichert werden muss. Das Beispiel des Berliner
Regierungsviertels hat deutlich gemacht, dass der Untergrund sowohl als Wärme- als
auch als Kältespeicher dienen kann. Es gibt jedoch noch weitere Möglichkeiten der
Geospeicherung, von denen einige hier kurz skizziert werden sollen.
In Europa dienen vor allem Pumpspeicherkratwerke der Bereitstellung von
Regelenergie (DENA 2010). In Zeiten der Strom ü berproduktion wird Wasser in die
Speicher hoch gepumpt, in Zeiten eines Spitzenbedarfs entleeren sich die Speicher und
erzeugen Strom. Elektrische Energie wird also in kinetische Energie umgewandelt und
wieder r ü ckgewandelt. Dabei erreichen die Wirkungsgrade bis zu 80 %. Von Nachteil
sind jedoch der Flächenbedarf und der Eingrif in die Landschat. In Deutschland
werden inzwischen die geeigneten Standorte knapp, auch aufgrund der strenger
werdenden Umwelt- und Naturschutzaulagen. Eine Alternative zu oberirdischen
Pumpspeichern ist die Nutzung von stillgelegten Bergwerken. Sie w ü rden nach dem
gleichen Prinzip arbeiten: Bei einem Spitzenstrombedarf lie ß t Wasser in die Kavernen
und treibt dabei Turbinen an, bei einem Strom ü berschuss wird Wasser zur ü ck in einen
höher gelegenen Teil des Grubengebäudes oder auch an die Erdoberläche gepumpt. Von
den mehr als 100000 Untertagebauten in Deutschland eignen sich jedoch nicht alle f ü r
ein Untertage-Pumpspeicherkratwerk : In Steinkohlebergwerken stört das Grubengas,
in Salzbergwerken kommt es zu Lösungserscheinungen, im Lockergestein wird der
Ausbau zu teuer. Gut eignen sich aufgegebene Erzbergwerke. Nach Einschätzung
der TU Clausthal lie ß e sich damit in Deutschland eine Speicherkapazität entwickeln,
die der aktuellen ü bertägigen Kapazität der Pumpspeicherkratwerke mindestens
entspricht, sie wahrscheinlich noch ü bertrit (Meyer 2013, Beck & Schmidt 2011).
Eine weitere Möglichkeit der Netzregulierung bieten Drucklutspeicherkratwerke .
Bei einem Strom ü berangebot wird Lut in unterirdische Kavernen gedr ü ckt, bei einer
Spitzenlast entspannt sich der Drucklutspeicher und treibt dabei eine Turbine an.
Allerdings k ü hlt sich dabei die Lut stark ab, so dass sie erwärmt werden muss, um
eine Vereisung der Turbine zu vermeiden. Bei einem CAES-Kratwerk (Compressed
Air Energy Storage) oder auch Drucklut-Gas-Kombikratwerk wird die entweichende
Drucklut mit Gas gemischt und gez ü ndet. In Gegensatz dazu wird bei einem AA-
CAES-Kratwerk (Advanced Adiabate Compressed Air Energy Storage) die bei der
Kompression entstandene Wärme gespeichert, um bei der Entspannung die Drucklut
zu erwärmen. Im zweiten Fall werden Wirkungsgrade bis 70 % erreicht. Au ß erdem
entstehen bei der Entspannung keine Treibhausgase. Als Kavernen eignen sich
besonders die ausgesolten Salzstöcke Norddeutschlands, einer besonders windhöigen
Region mit regelmä ß iger Überproduktion von Strom, den es zu speichern gilt. Eine
Kombination der neuen Ofshore-Windparks mit AA-CAES-Kratwerken bietet sich
ebenfalls an (Barnes & Levine 2011, Meyer 2005).
Neben den Verfahren der Pumpspeicherung werden ständig weitere Möglichkeiten
entwickelt, Energie zu speichern. So erlaubt die Power-to-Gas-Technologie (auch
P2G ) die Umwandlung von Überschussstrom in synthetisches Erdgas oder auch