Unruhe im Schacht
Nach dem Ende des Steinkohlebergbaus in Deutschland können die Schächte als Standorte für Säulenpumpspeicher genutzt werden.
Das Prinzip den Säulenpumpspeichers. Bild: Uni Innsbruck
Geht es nach den aktuellen Planungen, dann ist 2018 Schluss mit dem subventionierten Untertage-Steinkohlebergbau in Deutschland. Für das Ruhrgebiet bedeutet das aber keineswegs, dass die Schächte dann einfach sich selbst überlassen werden können. Denn durch den Kohleabbau ist das Gebiet im Mittel um 12 Meter abgesackt. Würde man einfach die Pumpen abstellen, verwandelte sich das Ruhrgebiet in ein geflutetes Archipel. Das heißt, das Abpumpen wird endlos weiterlaufen.
Warum dann die Stollen nicht auch weiter zur Energiegewinnung nutzen? Ideen dazu gibt es seit langem. Realisiert sind davon bis heute vor allem die Nutzung des entweichenden Kohleflözgases, das vor allem aus Methan besteht, und die Nutzung des ohnehin ständig hochgepumpten Wassers für die Gebäudebeheizung. Das wird zum Beispiel von der Folkwang Universität in ihrem "Zollverein-Kubus" eingesetzt, indem warmes Stollenwasser durch die Hauswände gepumpt wird und diese so als Flächenheizung funktionieren. Eine weitere Idee, nämlich die Stollen als Standorte für Pumpspeicher zu nutzen, scheiterte bisher daran, dass das Hin- und Herpumpen von Wasser die Stollen unkontrolliert beschädigen und deren Standsicherheit gefährden würde.
Die Universität Innsbruck schlägt geschlossene Pumpspeichersäulen für die Speicherung von Wind- und Solarstrom vor. In der Projektstudie bestehen diese sogenannten article_id=269524: Powertower aus einem senkrecht stehendem Rohr mit einem Kolben darin. Mit zeitweiser Überschussenergie wird der schwere Kolben darin durch Einpressen von Wasser hochgedrückt. Soll Energie erzeugt werden, lässt man die schwere Auflast durch die Schwerkraft absinken und treibt mit dem entweichenden Wasser die Pumpspeicherturbine an. Dieses Prinzip, potenzielle Energie zu speichern, soll dauerhaft einen Wirkungsgrad von mehr als 80 Prozent erbringen.
Der Vorteil bei dem System ist, dass der Wasserkreislauf geschlossen ist. Denn nach der Turbine strömt es über einen Leitung von oben wieder in den Powertower. Für den Einbau in aufgelassene Stollen bedeutet das, dass diese nicht durch frei fließendes Wasser geschädigt werden, aber gleichzeitig ihr großer Höhenunterschied genutzt wird. Die Arbeitsgruppe sieht Einsatzmöglichkeiten für ihr Konzept auch als oberirdische Turmspeicher, geht aber davon aus, dass die Akzeptanz für deren Einbau in Stollen in der Bevölkerung einfach größer wäre. Als Cluster zusammengeschaltet könnten die Säulenpumpspeicher dann auch flexibel sehr große Energiemengen puffern.