Reuning: Herr Professor Perau, wie funktioniert dieser ganz spezielle Energiespeicher?
Perau: In dem Forschungsprojekt, in dem wir arbeiten, werden wir untersuchen, wie man in alten Bergwerken Pumpspeicherwerke einbaut. Pumpspeicherwerke funktionieren nach dem Prinzip, dass man in Zeiten, in denen relativ viel Energie abgefragt wird, Wasser über Turbinen in die Tiefe fallen lässt, und das wollen wir in Bergwerken dann installieren. Und in Zeiten, in denen Energie im Überfluss da ist, also zum Beispiel wenn die Sonne scheint oder der Wind weht, und Wind- und Sonnenenergie in größeren Mengen anfällt, diese Energie dann dazu benutzt wird, um das Wasser wieder nach oben zu pumpen.
Reuning: Das heißt, man hat hier zwei Speicherbecken, zwei Wasserbecken. Solche Pumpspeicher gehören ja zu den etablierten Speichersystemen, sie werden heutzutage schon genutzt. Aber üblicherweise mit einem hohen Niveau üblicherweise auf einem Berg und einem niedrigen Niveau irgendwo im Tal. Was ist der besondere Vorteil eines unterirdischen Speichers?
Perau: Zunächst einmal ist der Vorteil, dass diese Bergwerke derzeit ja bereits anstehen und in Kürze stillgelegt werden, und dann einfach Hohlräume unter Tage schon in großer Anzahl und Menge, Volumina, bereit stehen. So dass man für ein Unterbecken kein Gelände mehr verbraucht, sondern einfach unter Tage das einrichtet. Und ein weiterer Vorteil in einem Bergwerk ist, dass der Höhenunterschied relativ groß ist. Also die Bergwerke im Ruhrgebiet sind zum Beispiel durchaus über 1000 Meter tief, so dass eine sehr große Fallhöhe entsteht, und damit sehr viel Energie gespeichert werden kann. Das sind zum Beispiel zwei wesentliche Vorteile.
Reuning: Wie kann ich es mir vorstellen? Würde der Stollen dann geflutet werden?
Perau: Ja, der Stollen muss natürlich vorher ausgebaut werden. Wir wollen ja das Wasser nicht verlieren. Und man kann sich das so vorstellen, dass ein unterirdisches Becken in den Stollen, die jetzt derzeit vorhanden sind, die jetzt ausgebaut sind, dass Wasser dort eingelagert wird, wenn das Wasser nach unten strömt, und von dort auch wieder nach oben gepumpt wird, wenn Energie im Überfluss da ist.
Reuning: Wie viel Energie kann ein solches System den speichern und wie schnell kann es sie bereitstellen?
Perau: Also das hängt natürlich erst einmal davon ab, also erstmal von der Größe der Hohlräume. Also unterstellen wir mal, dass unter Tage in beiden Fällen der Anspruch höher ist, also an die Konstruktion und an den Platz, den man hat Theoretisch könnte man ja ein riesiggroßes Becken machen, hängt also erst einmal von den Volumen ab, und dann hängt es natürlich von der Fallhöhe ab, also von der Höhendifferenz der Spiegel oben und unten, und ist also dadurch begrenzt, dass die Höhe natürlich begrenzt ist und dadurch, dass die Volumina unter Tage begrenzt sind. Also man könnte sich zum Beispiel vorstellen, ein Becken von 100.000 oder einer Million Kubikmeter Wasser, und daraus könnte man selbst eine Großstadt einige Stunden mit Strom versorgen. Und der Punkt ist aber, dass man wahrscheinlich das dafür nicht verwenden wird, weil man Kraftwerke dafür eigentlich hat, sondern dass man nur kurzzeitige Schwankungen damit ausgleicht. Und das sehr positive an einem Pumpspeicherwerk ist, dass das Umschalten von Energieliefern in energiearmen Zeiten und Energieeinspeichern in energiereichen Zeiten, sehr, sehr schnell vonstatten gehen kann, also innerhalb weniger Minuten. Zum Beispiel das Stromnetz fällt aus, dann wäre relativ schnell so ein Speicher anzuschließen, also nicht zu vergleichen mit einem Kraftwerk, das vorheizen muss und eine lange Anlaufzeit hat. Das geht sehr, sehr schnell. Das ist sehr günstig und die Kapazität ist natürlich begrenzt durch die Höhe und das Volumen.
Reuning: Die Voruntersuchungen für dieses Pumpspeicherkraftwerk unter Tage sind abgeschlossen. Heute startet nun die Machbarkeitsstudie. Was glauben Sie, wann könnte denn ein solches Pumpspeicherkraftwerk tatsächlich arbeiten?
Perau: Also eine ganz wichtiger Punkt ist: Wir forschen jetzt zunächst verstärkt an einen Pumpspeicherwerk im Steinkohlebergbau, und da ist der wichtige Punkt natürlich, dass die Steinkohleförderung in Kürze ausläuft und wir deshalb bald mit dem Bau beginnen müssten. Also in wenigen Jahren, sage ich mal, beginnen müssen, weil sonst die Bergwerke länger stillliegen und langsam verfallen. So dass wir denken, wenn der Bergbau ausläuft, dass wir dann auch mit dem Bau beginnen könnten.
Perau: In dem Forschungsprojekt, in dem wir arbeiten, werden wir untersuchen, wie man in alten Bergwerken Pumpspeicherwerke einbaut. Pumpspeicherwerke funktionieren nach dem Prinzip, dass man in Zeiten, in denen relativ viel Energie abgefragt wird, Wasser über Turbinen in die Tiefe fallen lässt, und das wollen wir in Bergwerken dann installieren. Und in Zeiten, in denen Energie im Überfluss da ist, also zum Beispiel wenn die Sonne scheint oder der Wind weht, und Wind- und Sonnenenergie in größeren Mengen anfällt, diese Energie dann dazu benutzt wird, um das Wasser wieder nach oben zu pumpen.
Reuning: Das heißt, man hat hier zwei Speicherbecken, zwei Wasserbecken. Solche Pumpspeicher gehören ja zu den etablierten Speichersystemen, sie werden heutzutage schon genutzt. Aber üblicherweise mit einem hohen Niveau üblicherweise auf einem Berg und einem niedrigen Niveau irgendwo im Tal. Was ist der besondere Vorteil eines unterirdischen Speichers?
Perau: Zunächst einmal ist der Vorteil, dass diese Bergwerke derzeit ja bereits anstehen und in Kürze stillgelegt werden, und dann einfach Hohlräume unter Tage schon in großer Anzahl und Menge, Volumina, bereit stehen. So dass man für ein Unterbecken kein Gelände mehr verbraucht, sondern einfach unter Tage das einrichtet. Und ein weiterer Vorteil in einem Bergwerk ist, dass der Höhenunterschied relativ groß ist. Also die Bergwerke im Ruhrgebiet sind zum Beispiel durchaus über 1000 Meter tief, so dass eine sehr große Fallhöhe entsteht, und damit sehr viel Energie gespeichert werden kann. Das sind zum Beispiel zwei wesentliche Vorteile.
Reuning: Wie kann ich es mir vorstellen? Würde der Stollen dann geflutet werden?
Perau: Ja, der Stollen muss natürlich vorher ausgebaut werden. Wir wollen ja das Wasser nicht verlieren. Und man kann sich das so vorstellen, dass ein unterirdisches Becken in den Stollen, die jetzt derzeit vorhanden sind, die jetzt ausgebaut sind, dass Wasser dort eingelagert wird, wenn das Wasser nach unten strömt, und von dort auch wieder nach oben gepumpt wird, wenn Energie im Überfluss da ist.
Reuning: Wie viel Energie kann ein solches System den speichern und wie schnell kann es sie bereitstellen?
Perau: Also das hängt natürlich erst einmal davon ab, also erstmal von der Größe der Hohlräume. Also unterstellen wir mal, dass unter Tage in beiden Fällen der Anspruch höher ist, also an die Konstruktion und an den Platz, den man hat Theoretisch könnte man ja ein riesiggroßes Becken machen, hängt also erst einmal von den Volumen ab, und dann hängt es natürlich von der Fallhöhe ab, also von der Höhendifferenz der Spiegel oben und unten, und ist also dadurch begrenzt, dass die Höhe natürlich begrenzt ist und dadurch, dass die Volumina unter Tage begrenzt sind. Also man könnte sich zum Beispiel vorstellen, ein Becken von 100.000 oder einer Million Kubikmeter Wasser, und daraus könnte man selbst eine Großstadt einige Stunden mit Strom versorgen. Und der Punkt ist aber, dass man wahrscheinlich das dafür nicht verwenden wird, weil man Kraftwerke dafür eigentlich hat, sondern dass man nur kurzzeitige Schwankungen damit ausgleicht. Und das sehr positive an einem Pumpspeicherwerk ist, dass das Umschalten von Energieliefern in energiearmen Zeiten und Energieeinspeichern in energiereichen Zeiten, sehr, sehr schnell vonstatten gehen kann, also innerhalb weniger Minuten. Zum Beispiel das Stromnetz fällt aus, dann wäre relativ schnell so ein Speicher anzuschließen, also nicht zu vergleichen mit einem Kraftwerk, das vorheizen muss und eine lange Anlaufzeit hat. Das geht sehr, sehr schnell. Das ist sehr günstig und die Kapazität ist natürlich begrenzt durch die Höhe und das Volumen.
Reuning: Die Voruntersuchungen für dieses Pumpspeicherkraftwerk unter Tage sind abgeschlossen. Heute startet nun die Machbarkeitsstudie. Was glauben Sie, wann könnte denn ein solches Pumpspeicherkraftwerk tatsächlich arbeiten?
Perau: Also eine ganz wichtiger Punkt ist: Wir forschen jetzt zunächst verstärkt an einen Pumpspeicherwerk im Steinkohlebergbau, und da ist der wichtige Punkt natürlich, dass die Steinkohleförderung in Kürze ausläuft und wir deshalb bald mit dem Bau beginnen müssten. Also in wenigen Jahren, sage ich mal, beginnen müssen, weil sonst die Bergwerke länger stillliegen und langsam verfallen. So dass wir denken, wenn der Bergbau ausläuft, dass wir dann auch mit dem Bau beginnen könnten.