Tagungsband - DMT BergbauForum

BerGBaUFOlGe UnD nachnUtzUnG I / B15
Machbarkeitsstudie zu Pumpspeicherkonzepten
in den anlagen des Steinkohlenbergbaus
Der ausbau der Kapazität regenerativer energien und deren verstärkte
Integration in die energieversorgung Deutschlands ist aktuell eine
vorrangige aufgabe der energiepolitik. aufgrund des fluktuierenden
Stromangebots der erneuerbaren energien stellen Speichertechnologien
einen wichtigen Bestandteil der benötigten Infrastruktur dar.
Bis heute existieren keine ausgereiften Konzepte um das Problem der
Stromspeicherung flächendeckend zu lösen. Da eine Kombination aus
verschiedenen Speichertechnologien wahrscheinlich sein wird, ist zu
erwarten, dass auch Pumpspeicherwerke ihren Beitrag zur energiewende
leisten werden.
In einem aktuell laufendem vorhaben soll geprüft werden, in wie weit
sich die umfangreiche untertägige Infrastruktur des Steinkohlebergbaus
im ruhrgebiet als Standort für ein Pumpspeicherwerk eignet. Für
die Bearbeitung der vielzahl an Fragestellungen wurde ein breit aufgestelltes
und interdisziplinäres Forscherteam zusammengestellt.
Dazu arbeitet eine Forschergruppe, von fünf lehrstühlen der Universität
Duisburg-essen, drei lehrstühlen der ruhr-Universität Bochum,
dem Bergbaubetreiber raG aktiengesellschaft, dem Bergbaudienstleister
DMt und dem rISP, einem an-Institut der Universität Duisburgessen,
zusammen.
Gefördert wird das vorhaben durch das land nrW und die eU, im
rahmen des ziel2-Programms. Die betreuende Stelle ist die Bezirksregierung
arnsberg und der Projektträger etn vom Forschungszentrum
Jülich. Die Projektleitung obliegt dem Institut für Wasserbau und
Wasserwirtschaft der Universität Duisburg-essen unter der Führung
von herrn Prof. Dr.-Ing. andré niemann.
Konventionelle Pumpspeicherwerke benötigen ein oberes Speicherbecken
auf einem Berg und ein unteres Speicherbecken im tal. Die
höhendifferenz der beiden Becken wird ausgenutzt um energie bei
Überangebot zu speichern und im Bedarfsfall wieder abzugeben.
Standorte für solche anlagen sind durch die topographischen randbedingungen
begrenzt und durch den oftmals hohen Flächenverbrauch
zudem umstritten.
Die Idee eines untertägigen Pumpspeicherwerkes (UPSW) besteht
darin das untere Speicherbecken unter tage, in die vorhandenen anlagen
des Steinkohlebergbaus, zu verlegen und das obere Becken an
der erdoberfläche zu installieren. Dadurch könnten Fallhöhen bis zu
1.200 Meter aktiviert werden, die ein erhebliches energetisches Potential
aufweisen. Der zeitpunkt für eine Prüfung der energetischen Möglichkeiten
dieser anlagen ist günstig, da der Steinkohlebergbau politisch
gewollt 2018 ausläuft. Bis dahin sind die bergbaulichen anlagen
offen bevor der dauerhaft einwirkende Gebirgsdruck diese, auf temporäre
nutzung angelegten anlagen, wieder verschließt.
Das ziel des vorhabens ist im Wesentlichen eine Prüfung der rahmenbedingungen,
für die realisierung eines untertägigen Pumpspeicherwerkes
in den anlagen der raG aG. Der Fokus bei der Bearbeitung
liegt zunächst auf der erfassung der Potentiale, der abschätzung der
Machbarkeit für verschiedene typen eines UPSW und einer abschließenden
konkreten Standortdefinition. hierzu werden die geologischen
und geographischen randbedingungen, der technisch-ingenieurwissenschaftliche
aufwand und die Machbarkeit für Bau und Betrieb und
somit die Speicherkosten, die energiewirtschaftlichen aspekte, sozioökologische
Gesichtspunkte sowie insbesondere die akzeptanz und
die arbeits- und Betriebssicherheit berücksichtigt. Darüber hinaus
werden eine rechtliche und eine ökologische Bewertung durchgeführt.
prof. Dr.-Ing. André Niemann
Universität Duisburg-essen, essen
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