Das größte Problem an den Erneuerbaren Energien Wind- und Solarkraft ist ihre starken Schwankungen unterworfene Verfügbarkeit. Deshalb müssen zuverlässige und effiziente Speicherlösungen gefunden werden, bevor Windparks und Solaranlagen klassische fossile oder atomare Kraftwerke vollwertig ersetzen können. Ein interdisziplinäres Wissenschaftsteam der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Ruhr-Universität Bochum (RUB) erforscht deshalb eine neue Methode, umweltfreundlichen Strom in alten Gruben und Stollen des Ruhrpotts zu speichern. Was das Team für eine erfolgreiche Umsetzung jedoch dringend benötigt, sind Investorengelder und engagierte Partner in der Industrie.
Die UDE-Professoren Dr. Ulrich Schreiber (Geologie), Dr. Eugen Perau (Geotechnik) und Dr. André Niemann (Wasserbau) sowie RUB-Professor Dr. Hermann-Josef Wagner (Energiesysteme) gehen einer ebenso innovativen wie verblüffenden Idee nach, die gleich zwei Probleme lösen könnte: Sie wollen die bewährte Technik eines Pumpspeicherwerks mit einer sinnvollen Wiederverwendung der im Ruhrgebiet zahlreich vorhandenen aufgelassenen Bergbaustollen und Gruben verbinden.
Das Funktionsprinzip eines Pumpspeicherwerks für Erneuerbare Energie besteht darin, dass Wasser aus Stauseen durch Turbinen in tiefer liegende Becken geleitet wird, solange der Strombedarf die gerade verfügbare Menge Strom aus Erneuerbaren Quellen übersteigt. Mit Hilfe der Turbinen wird der fehlende Stromanteil ergänzt und in das Netz eingespeist. Ist später im Stromnetz ein Überschuss an Erneuerbarer Energie verfügbar, wird das Wasser mit Hilfe dieser überschüssigen Energie wieder in das Oberbecken zurückgepumpt – bis zum nächsten Engpass.
Soweit das bereits bewährte Verfahren. Der Haken daran: Diese Anlagen brauchen große Höhenunterschiede und viel Platz. Deswegen kommen sie hauptsächlich in den Gebirgen Norwegens und in den Alpen zum Einsatz. Doch gerade dort sind Flächen für die großen Bassins ebenso rar wie Stromabnehmer.
An Platz und Kunden mangelt es in der Rhein-Ruhr-Region wiederum nicht, aber an Bergen. „Trotzdem haben wir hier das nötige Gefälle“, verrät Professor Schreiber und meint damit die Kohlegruben mit ihren weit in die Tiefe reichenden Stollen. Diese wollen die Wissenschaftler zu sogenannten Unterflur-Pumpspeicherwerken (UPW) umbauen. Neu an ihrem Ansatz ist, dass sich die Becken nicht in großer Höhe, sondern ebenerdig bzw. unterirdisch befinden. Das Wasser wird durch alte Stollen oder durch Rohre unter die Erde geleitet. „Unser Konzept braucht keine Berge oder Klippen. Es könnte fast überall angewandt werden“, erklärt Professor Perau.
Noch stehen die Forschungen am Anfang. Doch erste Berechnungen der Wissenschaftler zeigen gerade für UPWs in Tagebaugruben Potenzial. Und auch an steil abfallenden Küsten könnte ihre Idee eingesetzt werden.
Weitergehende Informationen mit anschaulichen Bildern zum Funktionsprinzip bieten die Webseiten des Projekts unter der Webadresse der Universität Duisburg-Essen.
