Ringwallspeicher und geotechnische Speichersysteme für die Herausforderungen der Energiewende

Ist eine zu 100% erneuerbare Stromversorgung überhaupt möglich?

Der Weltenergiebedarf wird von der einstrahlenden Sonne und den dadurch angefachten Winden um viele Größenordnungen übertroffen. Abbildung 1 liefert mit den "Energiekugeln" eine Vorstellung dazu.

• Das globale, am Boden und auf den Meeresoberflächen ankommende Energieangebot der Sonne übertrifft den Weltenergiebedarf der Menschheit um das etwa 8000-Fache,
• das der damit angefachten Windbewegungen um das etwa 700-Fache.
• Das Energieangebot der Sonne über Deutschland übertrifft den Energiebedarf Deutschlands um das etwa 160-Fache.

Diese praktisch unbegrenzt verfügbaren Energiequellen werden in Zukunft die Hauptlast einer regenerativen Strom- und Energieversorgung übernehmen.

In den dicht besiedelten Ländern Europas wird man sich auf die beiden großen Potentiale von Wind und Sonne konzentrieren müssen, wenn der Strom- und Energieverbrauch nachhaltig gedeckt werden soll.

Andere Potentiale regenerativer Energien, wie Biomasse, Wasserkraft oder Erdwärme werden einen kleinen weiteren Beitrag dazu leisten.

Bezogen auf das dicht besiedelte Industrieland Deutschland übertrifft der jährliche Energieeintrag der Sonne den gesamten Primärenergieverbrauch immer noch etwa um das 160-Fache.

Bei einem Umwandlungswirkungsgrad für die Nutzbarmachung von 13% (einschließlich Übertragung und Speicherung) würden weniger als 5% der Landesfläche ausreichen, um den vollständigen Energiebedarf Deutschlands zu decken.

Das Energiewetter und die untersuchte Region

Die NASA stellt mit dem MERRA Datenbanksystem eine mächtige, weltumspannende Plattform mit Wetterdaten inklusive Globalstrahlung und Windgeschwindigkeiten in stündlicher Auflösung seit 1979 für fein eingeteilte, von Längen- und Breitengraden begrenzte, Rastergebiete zur Verfügung.

Daraus lassen sich für die regenerative Versorgung einzelner Regionen und für kooperierende Verbünde von Regionen Einspeiseverläufe für Wind- und Solarenergieanlagen auf Basis real aufgezeichneter Energiewetterverhältnisse modellieren.

Etwa 24 dieser Rastergebiete betreffen ganz oder teilweise das Bundesland Brandenburg.

Im Süden des Bundeslandes zeigt Abbildung 2 den Truppenübungsplatz Lieberose mit dem nahe gelegenen Braunkohletagebau Jänschwalde östlich von Cottbus.

Dieser Standort wurde für einen Ringwallspeicher vorgeschlagen.

Der ehemalige Truppenübungsplatz Lieberose liegt etwa 90 km südöstlich von Berlin. Wegen seiner beeindruckenden Ausdehnung und Unzerschnittenheit ist das Gebiet von überregionaler Bedeutung.

Die Flächen weisen eine ganz besondere Naturausstattung auf. Wälder und Vorwälder aller Stadien sind dort ebenso zu finden wie ausgedehnte Sandheiden, faszinierende Moore und Klarwasserseen. (Quelle und weitere Informationen: Stiftung NLB.)

Ob der Rechtsstatus dieses Gebietes die Errichtung eines Ringwallspeichers, wie beispielhaft in Abbildung 3 einmontiert, nach aktueller Gesetzeslage ermöglichen würde, ist ebenso wenig Gegenstand der vorliegenden Unterlagen wie die Frage nach der konkreten Eignung der im betroffenen Gebiet vorliegenden Untergrundstrukturen und der Akzeptanz für ein derartiges Projekt.

Hier geht es einzig um eine grobe grundsätzliche energietechnische Analyse.

Der Standort erscheint auf den ersten Blick interessant und könnte sich als geeignet für ein derartiges Projekt erweisen.

Vor der näheren Betrachtung dieser Speichertechnologie wird aber zunächst gezeigt, welche Eigenschaften Speichersysteme für die Energiewende aufweisen sollten.