Forschungsprojekt InSpee 12.05.2016, 13:54 Uhr

Riesige Salzkavernen sollen in Norddeutschland Windenergie speichern

In Norddeutschland suchen Forscher nach unterirdischen Plätzen für Salzkavernen. Darin könnte sich Windenergie als Druckluft oder Wasserstoff speichern lassen. Allein für Niedersachsen vermuten die Experten ein Potential von 350 Milliarden kWh. 

Rohsalz-Großbunker des Kaliwerks Werra rund 1200 m unter der Erde: Aus Salzstöcken lassen sich auch sogenannte Salzkavernen schaffen. Dafür pumpt man Wasser in den Untergrund, das Salz auswäscht und einen Hohlraum entstehen lässt. 

Rohsalz-Großbunker des Kaliwerks Werra rund 1200 m unter der Erde: Aus Salzstöcken lassen sich auch sogenannte Salzkavernen schaffen. Dafür pumpt man Wasser in den Untergrund, das Salz auswäscht und einen Hohlraum entstehen lässt. 

Foto: Fredrik Von Erichsen/dpa

Der Flaschenhals der Erneuerbaren Energien sind immer noch Stromspeicher für überschüssigen Strom. Mit ihnen steht und fällt die Energiewende. Kein Wunder also, dass Forscher des Projekts InSpee nach neuen Speichermöglichkeiten suchen. Kommen im Norden Deutschlands, wo Windkraftanlagen besonders viel Strom erzeugen, Wasserspeicherkraftwerke in Frage? Nein, denn im Norddeutschen Becken gibt es wenige Anhöhen. Dafür befinden sich unter dem norddeutschen Festland und der Nord- und Ostsee 697 Salzstrukturen. Und diese Lagerstätten von Steinsalz – ein Gestein, das vor Millionen Jahren aus konzentriertem Meerwasser entstand ­– könnten des Rätsels Lösung sein.

Riesige Salzkavernen speichern Druckluft oder Wasserstoff

Aus den Salzstöcken lassen sich sogenannte Salzkavernen schaffen. Dafür pumpt man Wasser in den Untergrund, das Salz auswäscht und einen Hohlraum entstehen lässt. Er eignet sich perfekt als Druckluftbehälter, der nach außen undurchlässig ist und nicht mit Gas reagiert. Energiespeicherkraftwerke können dann mit überschüssiger Windenergie Druckluft erzeugen, die später für die Energierückgewinnung Turbinen antreibt.

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Salzkavernen sind nach außen dicht und somit perfekte Behälter für Druckluft und Wasserstoff. Eine Kaverne mittlerer Größe erreicht eine Speicherkapazität von etwa 140 GWh. 

Salzkavernen sind nach außen dicht und somit perfekte Behälter für Druckluft und Wasserstoff. Eine Kaverne mittlerer Größe erreicht eine Speicherkapazität von etwa 140 GWh.

Quelle: KBB Underground Technologies

Die Lagerung ist aufgrund des großen Abstands zur Erdoberfläche und dem Schutz vor Fremdeinwirkungen besonders sicher. Das beweist auch das älteste Druckluftkraftwerk der Welt, das 1978 in Huntorf bei Wilhelmshaven angelaufen ist. Die beiden Salzkavernen befinden sich in einer Tiefe zwischen 650 und 800 m und sind 60 m breit und 150 m hoch.

Nur eine einzige Bohrung nötig

Und es gibt weitere Vorteile dieser Speicherlösung. „Im Vergleich mit anderen Speicheroptionen im geologischen Untergrund zeichnen sich Salzkavernen durch geringe spezifische Baukosten aus, da Bau und Betrieb der Kavernen mit einer einzigen Bohrung erfolgt“, sagte Gregor Sönke Schneider von KBB Underground Technologies, ein Spezialist für Salzspeicher und Partner des Forschungsprojekts, der Wirtschaftswoche.

Alternativ lässt sich mit Stromüberschüssen über Elektrolyse Wasserstoff herstellen, der sich ebenfalls in Salzkavernen speichern lässt. Neben der Rückverstromung und der Einspeisung in das Erdgasnetz ist auch die Verwendung als umweltschonender Kraftstoff denkbar. Die USA nutzen diese Speichermöglichkeit bereits.

Das Druckluftspeicherkraftwerk in Huntorf ging bereits 1978 in Betrieb. Die beiden Salzkavernen befinden sich in einer Tiefe zwischen 650 und 800 m.

Das Druckluftspeicherkraftwerk in Huntorf ging bereits 1978 in Betrieb. Die beiden Salzkavernen befinden sich in einer Tiefe zwischen 650 und 800 m.

Quelle: KBB Underground Technologies

In Deutschland gibt es hingegen noch keine Grundlagen für die Bewertung der Speicherstandorte. Das Projekt InSpee soll das ändern. Die Wissenschaftler wollen die Salzstrukturen identifizieren, die sich für eine Kaverne eignen, und einschätzen, welche Energiemengen sich im geologischen Untergrund speichern lassen. Partner des Projekts ist auch das Institut für Geotechnik der Universität Hannover.

Forscher vermuten in Niedersachsen Potential von 350 Milliarden kWh

Die Forscher schätzen das Potential zur Energiespeicherung in Salzkavernen allein für Niedersachsen auf etwa 370 Millionen kWh bei einer Befüllung mit Druckluft und auf ganze 350 Milliarden kWh bei Wasserstoff. Zum Vergleich: Ein Privathaushalt hat pro Jahr einen durchschnittlichen Stromverbrauch von 3500 kWh. Eine einzelne Salzkaverne kann dabei zwischen 300.000 und 700.000 Kubikmeter aufnehmen. „Abschätzungen für eine Kaverne mittlerer Größe ergeben eine Ein- bzw. Ausspeicherrate von etwa 500 MW bei einer nutzbaren Speicherkapazität von etwa 140 GWh“, erklärt Schneider.

 

Ein Beitrag von:

  • Patrick Schroeder

    Patrick Schroeder arbeitete während seines Studiums der Kommunikationsforschung bei verschiedenen Tageszeitungen. 2012 machte er sich als Journalist selbstständig. Zu seinen Themen gehören Automatisierungstechnik, IT und Industrie 4.0.

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