Weltweit erster Pumpspeicher in einer Zeche

Weltweit erster Pumpspeicher in einer Zeche

Bergbau und regenerative Energien haben auf den ersten Blick keine Berührungspunkte. Mit der Energiewende werden die Karten allerdings neu gemischt. Das zeigt die Idee findiger Wissenschaftler aus dem Ruhrgebiet, die das erste unterirdische Pumpspeicherwerk der Welt planen.

Energiespeicher | Von Angela Schmid

Realisiert werden soll das Speicherwerk in der Zeche Prosper-Haniel in Bottrop. Sie ist das letzte noch aktive Steinkohlebergwerk im Ruhrgebiet. Ende 2018 gehen die Lichter endgültig aus in der Zeche. Mit der Schließung bricht für die Millionenmetropole ein neues Zeitalter an.

"Der Reiz an Zechenstandorten liegt darin, dass man vorhandene Infrastrukturen nutzen könnte", sagt Hermann-Josef Wagner, der an der Ruhr-Universität Bochum den Lehrstuhl für Energiesystem und Energiewirtschaft leitet. Seit mehr als fünf Jahren verfolgt er mit André Niemann, Professor am Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der Universität Duisburg-Essen, die Idee, ein stillgelegtes Bergwerk zu einem riesigen Stromspeicher für regenerative Energien umzufunktionieren.

Wasserkraft treibt Turbinen an 

Für Pumpspeicherkraftwerke wird normalerweise ein Ort benötigt, an dem zwei Seen auf verschiedenen Höhen miteinander verbunden werden können. Wie zum Beispiel in Goldisthal im Thüringer Schiefergebirge. Dort wurde 2003 im Oberlauf der Schwarza zwischen Goldisthal und Scheibe-Alsbach das größte Wasserkraftwerk Deutschlands in Betrieb genommen - mit einer Leistung von 1060 Megawatt (MW).

Wird Wind- und Solarstrom erzeugt, der gerade nicht benötigt wird, werden damit Pumpen angetrieben, die das Wasser in den oberen See befördern. Bei Strombedarf lässt man das Wasser den Berg hinabschießen. Mit der Kraft des Wassers werden Turbinen angetrieben, die wiederum Strom erzeugen.

Beliebt sind Pumpspeicherkraftwerke allerdings nicht. Der Eingriff in die Natur ist zu groß. In Goldisthal wurde für das Oberbecken eine ganze Bergspitze abgetragen, begleitet von breitem Widerstand seitens Umweltschützern. Anders ist die Lage bei einem Bergwerk: Umfragen haben gezeigt, dass die Bevölkerung die Pläne für einen unterirdischen Speicher unterstützen würden. Denn dafür wird an der Oberfläche lediglich ein künstlicher See benötigt. Der Rest ist unter Tage.

Ist viel Strom in den Netzen, wird das Wasser aus dem Bergwerk nach oben gepumpt. Wird Strom benötigt, stürzt es hinab, um eine Turbine anzutreiben. Gut 5oo Meter unter der Erde wird dafür eine 15 Kilometer lange und kreisförmige Röhre als Speicher installiert.

Stollen als Speicher lohnen sich nicht

Denn die Stollen als Speicher zu nutzen, ist nicht wirtschaftlich. Die Wände sind zu porös. "Sie wasserdicht zu isolieren, wäre aufwändiger, als einen Ringspeicher zu installieren", erklärt Ruben Schauer, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Ruhr-Universität Bochum.

Außerdem würden selbst alle Stollen zusammen nicht ausreichen, um 600.000 Kubikmeter Wasser zu speichern. Die sind notwendig, damit sich das Kraftwerk unter Tage lohnt. Bei einer Fallhöhe von rund 500 Meter fließen 40 Kubikmeter pro Sekunde durch die Turbinen. Dies ist für eine  Leistung von circa 200 MW und eine Kapazität von 735 Kilowattstunden notwendig, die die Wissenschaftler für eine Wirtschaftlichkeit voraussetzen.

Ob es für das Vorhaben Investoren gibt, ist fraglich: "Zurzeit ist der Strom auf dem Markt so billig, dass niemand in Speichertechniken investiert", so Wagner. Zudem seien Speicher zurzeit noch mit zu vielen Abgaben belegt. Doch die Zeit ist knapp. Wird der Betrieb in der Zeche eingestellt, werden die Schächte verfüllt. Eine Nutzung als gigantischer Speicher ist dann nicht mehr möglich.

"Wir werden für unser Energiesystem der Zukunft nicht auf die Pumpspeicher-Technologie verzichten können", ist  NRW-Umweltminister Johannes Remmel überzeugt. Wenn nicht in Deutschland investiert wird, dann geht das Know-how aus dem Ruhrgebiet ins Ausland. Interesse an dem Projekt gebe es reichlich, so Wagner. Unter anderem in China, wo mit einer Leistung von 3,6 Gigawatt bereits das größte Pumpspeicherkraftwerk der Welt steht.

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