Im Gegensatz zu anderen Speicherlösungen für erneuerbare Energie gibt es kein Problem mit Entsorgung oder Zersetzung. Foto: Gravitricity

Das schottische Start-up Gravitricity will stillgelegte Bergwerke zu Speichern für erneuerbare Energien umfunktionieren.

Das junge Unternehmen aus Edinburgh nutzt für die Energiespeicherung ein Gewicht, das in ein tiefes Loch in der Erde abgesenkt bzw. angehoben wird. „Die Geschwindigkeit, mit der das Gewicht angehoben oder abgesenkt wird, kontrolliert zugleich das Speichern bzw. Freiwerden der Energie“, schreibt „reset.org“ online. Das zylindrische Gewicht sei dabei bis zu 2.000 Tonnen schwer und über Kabel an Seilwinden befestigt.

„Wenn es beispielsweise an einem windigen Tag überschüssige Windenergie gibt, wird das Gewicht bis zur Schachtöffnung hochgezogen, um Energie zu erzeugen“, wird Gravitricity-Geschäftsführer Charlie Blair im Bericht von „reset.org“ zitiert. Das System könne bei einer Ausgabedauer zwischen 15 Minuten und acht Stunden bis zu 20 MW Strom erzeugen, erreiche eine Effizienz von 80 bis 90 Prozent und habe eine Lebensdauer von 50 Jahren.

In stillgelegten Bergwerken sind die benötigten Schächte praktischerweise schon vorhanden, diese Nutzung bereits vorhandener Infrastruktur mache das System außerdem kosteneffizient, heißt es weiter. „Und nicht zuletzt könnte die Implementierung der Technologie in stillgelegten Bergwerken auch für neue Investitionen und Jobs in ehemaligen Bergbaugemeinden sorgen.“ Die Forschungsarbeiten von Gravitricity werden von der schottischen Innovationsagentur gefördert, aktuell wird laut „reset.org“ ein Subsystem entwickelt: „Der Prototyp soll ab 2019/20 in einer stillgelegten Mine in Großbritannien getestet werden.“

Bild: Kölnbreinspeicher im Maltatal, Kärnten

In Österreich nutzt man Energie nach einem ähnlichen Prinzip: Pumpspeicherkraftwerke – die intelligenten Stromspeicher. In wenigen Sekunden lässt sich ein Pumpspeicherkraftwerk wahlweise in den Speicher- oder den Erzeugungsmodus setzen: Je nachdem, ob zu viel oder zu wenig Strom vorhanden ist.

Wie funktioniert ein Pumpspeicherkraftwerk?
Ein Pumpspeicherkraftwerk nutzt den Höhenunterschied zwischen einem Stausee und dem Krafthaus mit den Turbinen. Dabei wird das Wasser in Stollen geleitet, wo es bis zu 500 Meter in die Tiefe „stürzt“. Am Ende des Stollens trifft das Wasser auf Turbinen, die es in Bewegung versetzt. Die Turbinen treiben Generatoren an und diese erzeugen Strom. Auch der umgekehrte Prozess ist möglich. D.h. Wasser kann von einem Fluss oder See in einen höher gelegenen Stausee gepumpt werden.

Welche Vorteile bietet die Stromerzeugung in Pumpspeicherkraftwerken?
Was bei kleinen Akkus oder einfachen Batterien gut funktioniert, ist industriell in großen Mengen nicht möglich: Strom lässt sich bis heute nicht besonders effizient speichern. Daher muss zu jeder Zeit so viel Strom erzeugt werden, wie gerade verbraucht wird; aber auch soviel verbraucht werden, wie erzeugt wird.

In der Nacht laufen die Pumpen …
Pumpspeicherkraftwerke sind langfristig die einzige Möglichkeit, Strom effizient zu speichern. Steht z. B. nachts viel Strom aus Windkraftwerken zur Verfügung, wird damit Wasser aus einem tiefer liegenden Speichersee in einen höher gelegenen gepumpt. Die überschüssige Energie aus dem Wind wird also in Form von Arbeit gespeichert.

… und am Tag die Turbinen
Wird tagsüber mehr Strom verbraucht, als gerade erzeugt wird, kann innerhalb von wenigen Sekunden Wasser aus dem Speichersee in ein tiefer liegendes Krafthaus abgelassen werden, wo der Wasserdruck eine Turbine antreibt. So kann Strom bei Bedarf binnen weniger Minuten ins Netz gespeist werden.
Beim Pumpspeichern lässt sich dasselbe Wasser mehrmals nutzen, um Strom ökonomisch und ökologisch sinnvoll zu speichern.

Ein Beitrag von Dr. Herbert Starmühler (Starmühler Agentur & Verlag GmbH) und Ing. Mag. Gottfried Rotter (e-Marke Austria)