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Erneuerbare Energie:Windstrom aus dem Bergwerk

Wetterbedingte Stromschwankungen aus Windkraft- und Solaranlagen sind ein großes Problem. Forscher hoffen, dass ehemalige Minen sich als Zwischenspeicher für die Energie eignen.

Der Hotzenwald im Südschwarzwald steht zurzeit vielleicht etwas im Schatten der Landeshauptstadt Stuttgart, aber auch hier demonstrieren Bürger und Naturschützer gegen ein großes Infrastrukturprojekt.

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Die Generatoren des Pumpspeicherkraftwerkes im erzgebirgischen Markersbach liegen rund 120 Meter unter der Erdoberfläche. Solche Kraftwerke benötigen Stauseen, für die häufig Natur zerstört werden muss. Niedersächsische Wissenschaftler wollen solche Anlagen inklusive Speicher in stillgelegten Bergwerken bauen - ohne größere Eingriffe in die Natur darüber.

(Foto: picture-alliance/ ZB)

Ihr Protest richtet sich gegen Neubaupläne für ein Pumpspeicherkraftwerk. Auf einer Fläche von 100 Hektar wollen die Planer dort zum Ärger der Kritiker Bäume roden und seltenen Tierarten Lebensraum nehmen, indem sie in der Berglandschaft zwei künstlichen Seen anlegen.

Trotz der zerstörten Natur ist das Projekt im Grunde ökologisch wertvoll, denn solche Speicherwerke spielen eine wichtige Rolle beim Umstieg auf erneuerbare Energien. Sie können wetterbedingte Stromschwankungen aus Windparks und Solaranlagen abpuffern. Ihr Haken: Sie brauchen eine Menge Platz.

"In Deutschland gibt es kaum noch durchsetzbare Standorte für den Bau von Pumpspeicherwerken", sagt Marko Schmidt vom Energie-Forschungszentrum Niedersachsen (EFZN) in Goslar im Harz. Mit seinen Kollegen will er jetzt einen Ausweg aus dem Dilemma gefunden haben. Er verlegt die mächtigen Pumpspeicherkraftwerke unter die Erde. "Die Speicher können in stillgelegten Bergwerken gebaut werden, ohne größere Eingriffe in die Natur darüber", ist der Wirtschaftsingenieur überzeugt.

In einem vom Bundesumweltministerium geförderten Projekt haben die Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen von der Technischen Universität Clausthal gut zwei Dutzend deutsche Bergbauregionen auf ihre Eignung als Speicherstandort geprüft. Die Arbeit in Archiven und Gespräche mit ehemaligen Bergleuten führten sie zu 100 geeigneten Bergwerken. Die meisten davon liegen im Harz, Erzgebirge, Siegerland und im Lahn-Dill-Gebiet. "Hier sind die Bedingungen ideal, denn das Gestein ist besonders standfest und die Einstiegsschächte sind fast kilometertief", berichtet Schmidt.

Die Funktionsweise eines Stromspeichers unter Tage wäre im Prinzip die gleiche wie die seines überirdischen Pendants. Dort fördert eine Pumpe, angetrieben von Stromüberschüssen aus dem Netz, Millionen Liter Wasser aus einem meist künstlich angelegten See in ein mehrere hundert Meter höher gelegenes Becken. Wird wieder Strom gebraucht, und ist Elektrizität daher teurer, strömt das Wasser herab und treibt die Turbine eines Stromgenerators an.

"Die erforderlichen Höhenunterschiede von 400 bis 800 Metern, wie es sie in Gebirgsregionen gibt, sind auch in den Bergwerken vorhanden", sagt Schmidt. Doch statt Betonbecken wie im Über-Tage-Fall wollen die Harzer Forscher auf zwei Ebenen großflächig vernetzte Rohrsysteme anlegen. Nur so bleibt das Bergwerk stabil.

Solche Anlagen bieten die Möglichkeit, Strom preiswert zu speichern. "Pumpspeicher sind ein rentables Geschäftsmodell", sagt Carsten Pape vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES). "Mit ihrer Hilfe lässt sich billig eingekaufter Strom teuer verkaufen."

Das ist nicht nur gut für den Betreiber, sondern für alle Stromkunden, wenn die Energie mehr und mehr aus erneuerbaren Quellen stammt. Um das Stromnetz stabil zu halten, ist dann mehr kurzzeitig verfügbare, sogenannte Regelenergie nötig als früher, weil die Leistung von Windparks und Solaranlagen mit dem Wetter schwankt.