Ein großer Knackpunkt bei erneuerbaren Energien ist die Tatsache, dass diese nicht rund um die Uhr zur Verfügung stehen. Mittelfristig werden also Speichermöglichkeiten für den erzeugten Strom benötigt, auf die zugegriffen werden kann, wenn es Engpässe gibt. Bisher haben sich diesbezüglich Pumpspeicher etabliert, die allerdings Wasserreservoire und somit viel Platz erfordern. Auch chemische Lösungen werden erprobt. Ein Team der University of Edinburgh hatte nun eine andere Idee: Die Forscher wollen den Grund der Nordsee als gigantischen Druckluftspeicher nutzen.


Windenergie Windräder
Foto: Wind power, Håkan Dahlström, Flickr, CC BY-SA 2.0

Druckluft im Meeresgrund

Das Konzept der Druckluftspeicher, auf Englisch Compressed-Air Energy Storage (CAES), ist nicht neu. Bei diesen Speichern wird überschüssiger Strom genutzt, um Druckluft zu erzeugen und diese in Reservoire unter der Erde zu befördern. Wenn Strom benötigt wird, kann die komprimierte Luft gemeinsam mit Erdgas durch Turbinen geleitet werden. Einen solchen Druckluftspeicher gibt es beispielsweise bei Huntorf in Niedersachsen.

Das Team rund um Julien Mouli-Castillo von der University of Edinburgh möchte den Meeresgrund der Nordsee in einen großen Druckluftspeicher verwandeln. Auf dem Meeresboden existieren so gut wie überall poröse Schichten aus Sandstein, die sich hervorragend als Medium für einen derartigen Speicher eignen würde. „ Bei der CAES in solchen porösen Medien würde die Druckluft das Salzwasser in den Mikrometer kleinen Poren dieser Aquifere verdrängen„, so die Forscher. Die Druckluft wäre dann in den Poren eingeschlossen und kann bei Bedarf an die Oberfläche und in Turbinen geleitet werden. Mit dieser Methode wäre es möglich, Energie, die im Sommer gewonnen wurde, für die kalten Wintermonate zu speichern. Das Modell der Forscher kam zu dem Schluss, dass ein Bohrloch, das drei Monate lang mit 7,5 Kilogramm pro Sekunde mit Druckluft vollgepumpt wurde, nach drei Monaten Speicherung zwei Monate lang Druckluft mit 15 Kilogramm pro Sekunde ausgeben.


Der von einem solchen Bohrloch mithilfe der Druckluft produzierte Strom entspricht vier bis elf Megawatt – das ist sogar ein wenig höher als die von den meisten aktuellen Offshore-Windturbinen erzeugte Leistung„, erklärt das Team. Es wäre also möglich, mit einem solchen Speicher zwischen 42 und 67 Prozent der des ursprünglich verwendeten Stroms wieder zu gewinnen.

Tausende Bohrlöcher wären für die Umsetzung nötig

Für solch ein Projekt wäre der Meeresboden überall da geeignet, wo die poröse Sandsteinschicht nach oben und unten von einer dichten, mindestens 10 Meter dicken Schicht begrenzt wird und zudem mindestens 50 Meter dick ist. Solche Gebiete konnten die Forscher allein vor der britischen Küste in großer Zahl identifizieren. „ Unsere Ergebnisse zeigen dort ein Speicherpotenzial von 77 bis 96 Terawattstunden„, so die Wissenschaftler. Und ein Großteil der identifizierten Gebiete liegt in Gegenden, in denen es bereits Offshore-Winanlagen gibt oder diese zumindest geplant sind. So wäre ein Synergieeffekt zwischen der Erzeugung und der Speicherung der Energie möglich.

Problematisch wäre jedoch, dass für die praktische Umsetzung des Projekts zwischen 6300 und 7800 Löcher in den Grund der Nordsee getrieben werden. Die Kosten für diese Art der Stromspeicherung läge bei 0,42 bis 4,71 US-Dollar pro Kilowattstunde, was etwa eine Größenordnung höher als bei der herkömmlichen Druckluftspeicherung oder den Wasserpumpspeichern liegt. Allerdings spekulieren die Forscher darauf, dass weitere Forschungsarbeit in dem Bereich den Prozess optimieren und so die Kosten senken könnte.

Bevor so ein Projekt umgesetzt wird, sind außerdem weitere Studien nötig, die die Sicherheit und die Prozesse im Untergrund untersuchen.

via University of Edinburgh

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2 Kommentare

  1. Christoph

    25. Januar 2019 at 01:30

    Hm, an sich hört sich die Idee nicht schlecht an. Aber das wird wieder so viel Lärm erzeugen und das ist nicht förderlich für die Tierwelt. Ich weiß nicht, wie schwer dieser Faktor wiegt. Vielleicht ist es ja auch gar nicht so tragisch.

  2. Achmed Khammas

    27. Januar 2019 at 19:27

    Zur Geschichte der Druckluft-Speicherung findet sich hier eine umfassende Chronologie: http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_10_04_e_speichern_druckluft.htm#Druckluftspeicher

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