Forscher machen Bergwerk zu Stromspeicher
"Underground Gravity Energy Storage": Effektive Lösung zur Rettung von Überschussenergie
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Modellskizze: So soll das Bergwerk der Zukunft zur Batterie werden (Grafik: iiasa.ac.at) |
Laxenburg/Duisburg/Essen (pte013/13.01.2023/11:30)
Stillgelegte Bergwerke, deren Schächte oft in Tiefen von mehr als 1.000 Metern reichen, sollen zu Stromspeichern umgebaut, praktisch also zu wiederaufladbaren Batterien werden. In Deutschland verfolgt die RAG gemeinsam mit der Universität Duisburg-Essen und der Ruhr-Universität Bochum ein solches Konzept schon seit Jahren, ohne entscheidend voranzukommen. Jetzt kommen Wissenschaftler des Internationalen Instituts für Angewandte Systemanalyse (IIASA) mit ihrer Technik "Underground Gravity Energy Storage" (UGES) dazu. Im Gegensatz zu den deutschen Forschern, die auf Wasser als Speichermedium setzen, geht die IIASA mit Sand einen anderen Weg.
Stromerzeugung durch Absenken
In beiden Fällen wird das Medium, um Strom zu erzeugen, in die Tiefe abgesenkt. Das Wasser fließt und treibt dabei einen Generator an. Der Sand, der in den Förderkorb des einstigen Bergwerks gefüllt wird, senkt sich aufgrund seines Gewichts bis zum Tiefstpunkt. Der Motor, der den Korb bewegt, fungiert in diesem Betriebspunkt als Generator, der Strom erzeugt.
Wird wegen intensiver Sonneneinstrahlung und/oder starkem Wind mehr Strom erzeugt als gleichzeitig verbraucht werden kann, so wird der Sand wieder an die Oberfläche befördert. Analog dazu wird das Wasser hochgepumpt. Während für die deutsche Idee Ober- und Unterbecken gebaut werden müssen, genügt bei der Lösung mit Sand im besten Fall die Förderanlage des einstigen Bergwerks.
Basisinfrastruktur schon vorhanden
"Wenn eine Mine schließt, werden Tausende von Arbeitern entlassen. UGES würde einige freie Stellen schaffen, da die Mine nach der Einstellung des Betriebs Energiespeicherdienste anbieten würde", sagt Julian Hunt, Forscher im IIASA Energy, Climate, and Environment Program. Das sei eine kostengünstige Lösung, weil die Basisinfrastruktur einschließlich Anschluss an das Stromnetz weiter genutzt werden könnte. Hunt schätzt, dass die Investitionskosten bei 2.000 Dollar pro Kilowatt liegen. Ein Kernkraftwerk kommt schnell auf 10.000 Dollar.
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, lässt sich der auf Schwerkraftnutzung beruhende Speicherstrom praktisch ohne Abstriche nutzen. Zudem müssen Batterien nach etwa zehn Jahren ausgetauscht werden. Bergwerksausrüstung dagegen hält weitaus länger.
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