Stromspeicherpotenziale für Deutschland - Zentrum für ...

Stromspeicherpotenziale für Deutschland 23
eine hohe Stabilität aufweisen. Im Gegensatz dazu darf die Spannungsdifferenz zwischen
Kaverne und Randgebirge nicht zu groß sein. Durch die Notwendigkeit des zeitweisen
atmosphärischen Betriebs, und daraus resultierender Instabilität der Kaverne in großen
Tiefen, werden Kavernen in Teufen zwischen 600 bis 1.800 m (Kavernenmitte) /Alstom
Power et al. 2006//Crotogino 2003/ installiert. Zum Vergleich liegen die Kavernen des
Druckluftspeichers in Huntorf in einer Tiefe von ca. 700 m und verfügen über das
Druckspiel zwischen 50 und 70 bar /Crotogino 2003/. In diesen Tiefen sollte die
eingespeicherte Druckluft eine Temperatur von maximal 50°C betragen, da sonst die
Stabilität der Kaverne nicht mehr sichergestellt werden kann.
Die Volumenobergrenze einer Kaverne liegt aufgrund der steigenden Instabilität
der Kaverne bei größeren Volumina bei ca. 500.000 m³ /Alstom Power et al. 2006/. Durch
eine nahezu zylindrische Form der Kavernen wird eine solche Kaverne einen Durchmesser
von ca. 100 m aufweisen. Zusätzlich ist bei mehreren Kavernen ein minimaler Abstand
von 300 m zwischen den Kavernenachsen vorzusehen /Alstom Power et al. 2006/.
Ein Vorteil von Druckluftkavernen in Salzgestein ist, dass im Gegensatz zu
Speicherung in porösen Schichten ein hoher Volumendurchsatz möglich ist. Außerdem
kann das Salzgestein, ohne eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit, bei hohem
Druck Schäden im Salzgestein selbstständig ausheilen /DeVries 2003/. Schäden, die im
Betrieb durch niedrige Drücke oder im kurzzeitigen atmosphärischen Betrieb entstehen,
können daher später durch den hohen Druck im Betrieb wieder ausgebessert werden.
Tabelle 3-2 zeigt nochmals einen Vergleich der verschiedenen Möglichkeiten für
Untergrundspeicher und deren qualitative Bewertung hinsichtlich der Größe des
Volumens, der Dichtheit und dem Volumendurchsatz.
Tabelle 3-2: Zusammenfassende Übersicht der verschiedenen Möglichkeiten für
Untergrundspeicher
Ehemalige
Bergwerke
Ehemalige
Erdgaslagerstätte
Felsgestein Poröses
Gestein/
Aquifer
Salzgestein
Volumen ++ ++ + ++ +
Dichtheit -- ++ -- 0 ++
Volumendurchsatz
++ - ++ - ++
++ sehr vorteilhaft; + vorteilhaft; 0 neutral; - nachteilig; -- sehr nachteilig
Ausgeförderte Erdgaslagerstätten stellen die am besten bewertete Möglichkeit von
Druckluftspeichern dar. Der geringe Volumendurchsatzes aufgrund der inneren
Reibungsverluste wird hingegen weniger vorteilhaft bewertet. Zusätzlich besteht eine hohe
Konkurrenz zu der Einspeicherung von Erdgas.
Aquifere oder poröse Gesteine sowie Kavernen in ehemaligen Bergwerken bieten
sich als Alternative zu ausgeförderten Lagerstätten an. Allerdings ist die Exploration in der
Regel sehr aufwendig und es müssen aufwendige Abdichtungsarbeiten erfolgen. Kavernen
in Felsgestein sind sehr aufwendig zu erschließen und werden bisher nicht für die