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In unterirdischen Salzkavernen kann viel Energie gespeichert werden. Bild: KBB Underground Technologies
Energiespeicherung

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Windgas in Salzkavernen speichern

In Norddeutschland wird derzeit das Potenzial von Salzkavernen untersucht, Windenergie in Form von Wasserstoff zu lagern. Im Zentrum des Verbundprojekts InSpEE stehen auch Planung und Auswahlkriterien für die Errichtung von solchen Speichern.

Der Ausbau erneuerbarer Energien, deren Produktion naturgemäß starken Schwankungen unterliegt, erfordert künftig einen erheblichen Speicherbedarf an elektrischer Energie. Derzeit besitzt die Strominfrastruktur nur geringe Speicherkapazitäten. Neben Pumpspeicherkraftwerken sollen Druckluft- und Wasserstoffspeichersysteme im geologischen Untergrund Abhilfe bei der großskaligen Energiespeicherung schaffen. Sie könnten für die Energiewende wichtig werden, denn wegen ihrer hohen Flexibilität bei der Ein- und Ausspeicherung sind Salzkavernen auch bei der Spitzenlastabdeckung anwendbar. Unter dem norddeutschen Festland und der deutschen Nord- und Ostsee befinden sich 697 Salzstrukturen. Doch nicht alle davon eignen sich für die Speicherung von Wasserstoff.

Das Ziel des Projekts InSpEE (Informationssystem Salzstrukturen: Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von erneuerbaren Energien) war es, herauszufinden, welches Potenzial zur Energiespeicherung in den Salzstrukturen steckt. Die Wissenschaftler untersuchten Planungsgrundlagen und Auswahlkriterien für die Errichtung von Salzkavernenspeichern. Außerdem testeten sie, wie viel Druckluft und Wasserstoff dort gelagert werden kann.

Salzkavernen sind künstlich geschaffene Höhlen in den Salzstrukturen. Sie bieten großes Potenzial für die Speicherung von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien. Aus den Stromüberschüssen aus Sonnen- und Windproduktion kann mittels Elektrolyse Wasserstoff hergestellt werden. Neben der Rückverstromung und der Einspeisung in das Erdgasnetz kann er auch als umweltschonender Kraftstoff nutzbar sein.

Kavernen entstehen durch Niederbringen einer Bohrung, zum Teil bis zu 2000 Metern Tiefe. Anschließendes Aussolen löst das Salz durch in Rohre eingebrachtes Wasser. So ergibt sich nach und nach ein Hohlraum – die Kaverne. Diese sind wegen ihrer Tiefenlage nach außen dicht und gleichzeitig stabil. Außerdem sind sie unempfindlich gegen Fremdeinwirkungen: Das Salz reagiert nicht mit Gas. Die unterirdische Lagerung von Gas soll im Vergleich zu über Tage besonders sicher sein. Aus diesen Gründen werden solche Kavernen schon als Depot für Erdgas genutzt. In Großbritannien und den USA wird auch bereits Wasserstoff in ihnen gelagert. Salzkavernen haben ein großes Fassungsvermögen für die Wasserstoffspeicherung. Allein für Niedersachsen wird das Volumen auf etwa 370 Millionen Kilowattstunden bei einer Befüllung mit Druckluft, beziehungsweise sogar auf 350 Milliarden Kilowattstunden bei Wasserstoff, geschätzt. Zum Vergleich: Ein Privathaushalt hat pro Jahr einen durchschnittlichen Stromverbrauch von 3500 Kilowattstunden.

Bisher gibt es in Deutschland noch keine Grundlagen für die Bewertung von möglichen Speicherstandorten. Daher läuft bereits das Nachfolgeprojekt InSpEE-DS, welches bis 2019 dauern soll. Beteiligt an InSpEE waren die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), die Leibniz Universität Hannover, das Institut für Geotechnik/Abteilung Unterirdisches Bauen (IGtH) und KBB Underground Technologies (KBB UT). Das Projekt hat auch das Informationssystem „Salz“ entwickelt. Darin werden öffentlich verfügbare Informationen zu den einzelnen Salzstrukturen zusammengetragen, aufbereitet und verknüpft.

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