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Gastbeitrag zum CAU-Jubiläum : Stromspeicher: Die Energiewende liegt uns zu Füßen

vom
Aus der Redaktion des Flensburger Tageblatts

Der Untergrund bietet viele Möglichkeiten, regenerativ erzeugte Energie zu speichern und bei Bedarf wieder abzurufen. Professor Sebastian Bauer von der Uni Kiel erklärt, wie.

Deutschland wird im Rahmen der Energiewende verstärkt Strom aus regenerativen Quellen erzeugen. Dies bedeutet gerade für Norddeutschland und Schleswig-Holstein ein stark schwankendes Stromangebot aus der Onshore- und Offshore-Windkraft. Sowohl der Ausbau der Stromnetze als auch der Einsatz von Stromspeichern sind daher notwendig, um mit den temporären Stromüberschuss- und Strommangelsituationen sinnvoll haushalten zu können. Unterirdische Energiespeicher können dabei aufgrund ihrer potenziell großen Speicherkapazitäten von bis zu Millionen von Kilowattstunden, ihrer Speicherzeiten von einigen Stunden bis Monaten und ihrer Nähe zu den norddeutschen Windparks dazu beitragen, diese Schwankungen der Produktion aus erneuerbaren Quellen abzufangen und eine sichere Energieversorgung zu gewährleisten.

Der geologische Untergrund dient in Deutschland schon seit Jahrzehnten als Speicher für Energie. So existieren derzeit circa 50 unterirdische Erdgasspeicher, die zur Sicherung der Gasversorgung und zum Ausgleich der in Sommer und Winter unterschiedlich hohen Nachfrage dienen.

Eine Möglichkeit, regenerativ erzeugten Strom im Untergrund zu speichern, besteht in der Synthese von Wasserstoffgas, welches direkt gespeichert werden oder zu synthetischem Erdgas weiterverarbeitet werden kann. Dieser Prozess wird auch als „Power to Gas“ bezeichnet.

Eine zweite grundsätzliche Möglichkeit der Speicherung von regenerativer Energie ist die Speicherung in Form von Wärme, auch als „Power to Heat“ bezeichnet. Auch hier bietet der Boden große Speicherpotenziale. Eine Rückverstromung der Wärme ist nicht effizient, diese kann ökonomischer zu Heizzwecken eingesetzt werden. Für die Wärmespeicherung wird der Zugang zum Untergrund über Erdwärmesonden oder Brunnenpaare hergestellt. Während Erdwärmesonden nur Wärme mit dem Untergrund austauschen, wird über Brunnenpaare im Untergrund erwärmtes Wasser gefördert und dessen Wärmeenergie genutzt.

Am Institut für Geowissenschaften der Universität Kiel werden diese unterirdischen Speicheroptionen im Forschungsprojekt Angus+ untersucht. Dabei sollen die geologischen Voraussetzungen, die potenziellen Größen einzelner Speicher, sowie die Umwelt-Auswirkungen der Energiespeicherung im Untergrund bestimmt werden.

Allen genannten Speicheroptionen ist gemeinsam, dass die Art des errichteten Speichers sowie die gespeicherte Energiemenge spezifische räumliche Anforderungen an den Untergrund stellen. Die Bestimmung von Standorten untertägiger Energiespeicher hängt dabei jedoch nicht nur von den Bedingungen im Untergrund ab, sondern auch von der oberirdisch vorhandenen Infrastruktur sowie den Produktions- und Verbrauchsstätten für die gespeicherte Energie. Allerdings wird der Untergrund auch zu anderen Zwecken genutzt, wie z.B. zur Förderung von Erdöl und Grundwasser als Trinkwasser. Alle Arten, den Untergrund unter uns zu nutzen, sollten in einem durchdachten Konzept der unterirdischen Raumplanung abgewogen werden, um eine langfristige, sichere und nachhaltige Bewirtschaftung sicherzustellen. Dieser Abwägungsprozess ist für die Planung an der Landoberfläche bereits etabliert, für den tieferen Untergrund gibt es die entsprechenden Verfahren und auch die erforderliche gesetzliche Grundlage nicht. Das Angus+ Projekt strebt daher an, den Kenntnisstand über den Untergrund zu verbessern und die notwendigen Evaluierungsmethoden als Voraussetzung für eine gesetzliche Regelung zur nachhaltigen Nutzung des Untergrundes zu schaffen.

Sebastian Bauer ist Professor am Institut für Geowissenschaften, sein Schwerpunkt sind anthropogene Nutzungen des Untergrundes.

Die Christian-Albrecht-Universität in Kiel feiert in diesem Jahr 350. Geburtstag. Auf shz.de stellen wir in den kommenden Monaten mehrere Forschungsschwerpunkte vor - einen Überbick finden Sie unter shz.de/cau.

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erstellt am 21.Apr.2015 | 12:09 Uhr

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