Bergwerke als Pumpspeicher

Unterflur-Pumpspeicherkraftwerke – Nutzung von Anlagen des Bergbaus zur Speicherung regenerativer Energien

Der Schwerpunkt der Bearbeitung in diesem von der Stiftung Mercatorgeförderten Forschungsprojekts liegt in der Erfassung von Potenzialen für verschiedene Ausführungen von Unterflur-Pumpspeicherwerken (UPW). Dabei werden geologische und geographische Randbedingungen, technischer und  ingenieurwissenschaftlicher Aufwand und somit die Speicherkosten sowie die energiewirtschaftlichen Aspekte betrachtet. Es werden nur “geschlossene Systeme” untersucht. Das Speicherwasser soll also baulich vom umgebenden Boden sowie dem Grundwasser getrennt bleiben. Grundsätzlich stehen derzeit drei unterschiedliche Arten von Nutzungsräumen zur Diskussion.

  • UPW 1: Untertagestandorte (vor allem Steinkohlebergwerke)
  • UPW 2: Tagebaugruben (vor allem Braunkohle-Tagebaue mit ausreichender Größe und Tiefe)
  • UPW 3: Küstenstandorte (vor allem an steil abfallenden Küstenregionen)

Die ersten beiden Möglichkeiten (UPW 1 und UPW 2) betreffen unmittelbar die Potenziale der Rhein-Ruhr-Region und werden entsprechend ausführlich behandelt. Hier werden jeweils mögliche und erforderliche Speichervolumina gegenübergestellt und auf Basis wasserkraftwerkstechnischer Betrachtungen die erforderliche Maschinen- und Leitungskonfiguration ermittelt. Darauf aufbauend werden bautechnische Verfahren zur Realisierung entsprechender Baumaßnahmen als Varianten vorgeschlagen und deren technische Umsetzung unter Beachtung der betrieblichen Rahmenbedingungen näher untersucht. Die dabei entstehenden Baukosten sollen ebenso überschläglich ermittelt werden wie die zugehörigen Betriebskosten.

Für die mögliche Heranziehung von Küstenstandorten über subaquatische Rohrleitungen (UPW 3) sollen dagegen lediglich Prinzipsskizzen angefertigt werden, die auf den Ergebnissen der ersten beiden Ansätze aufbauen sowie Gedanken zu Möglichkeiten und Grenzen formuliert werden.

Machbarkeitsstudie zur Nutzung der energetischen Potentiale durch den Bau von Pumpspeicherkraftwerken in den Steinkohlebergwerken der RAG

In Abstimmung und Kooperation mit der Ruhrkohle AG (RAG)untersucht die Gruppe die Potenziale für verschiedene Ausführungen und Kombinationen von Unterflur-Pumpspeicherkraftwerken mit Biomasseverbrennungsanlagen, Wärmetauschern, Photovoltaikanlagen, Windkraftanlagen und anderen denkbaren Anlagen. Dabei werden sowohl die geologischen und geographischen Randbedingungen, der technisch-ingenieurwissenschaftliche Aufwand für Bau und Betrieb und somit die Speicherkosten als auch die energiewirtschaftlichen Aspekte berücksichtigt.Es werden die jeweils möglichen und erforderlichen Speichervolumina für die betrachteten Nutzungsmöglichkeiten gegenübergestellt und auf Basis wasserkraftwerkstechnischer Betrachtungen die erforderliche Maschinen- und Leitungskonfiguration ermittelt. Aufbauend auf den ermittelten Erfordernissen werden bautechnische Verfahren zur Realisierung als Varianten vorgeschlagen und deren technische Umsetzung unter Beachtung der betrieblichen Rahmenbedingungen näher untersucht. Die resultierenden Baukosten sollen ebenso wie die zugehörigen Betriebskosten überschlägig ermittelt werden.
[note Roland Knauer: “Während im Ruhrgebiet die Flöze und die Transportstrecken ohne zusätzliche Stützen über kurz oder lang in sich zusammenbrechen, bleiben die Anlagen im Harz über Jahrhunderte erhalten. Sie könnten weniger aufwendig und damit billiger ausgebaut werden. Obendrein ist es wohl keine schlechte Idee, solche unterirdischen Speicherwerke nicht nur am Rhein, sondern auch in anderen Teilen der Republik anzulegen. Gebraucht werden sie ohnehin, wenn Fotovoltaik und Windkraft weiter ausgebaut werden. Vor allem aber könnte ein Teil der einst für viel Geld gebauten Bergwerke so weiter genutzt werden.”]
->Quellen und weiter Informationen: