Neue Methode zur Energiespeicherung
Forschungsdurchbruch: Speicherung von Energie durch Sand in stillgelegten Minen
Energie zu speichern war bisher eine der größten Herausforderungen eines jeden Energieproduzenten. Ein internationales Forscherteam hat nun eine innovative Lösung gefunden.
Von Katharina Moser, Windhoek
Die Herstellung von Energie ist nicht stets konstant, sondern variiert gerade bei erneuerbaren Energiequellen wie Wind oder Sonne zeitlich stark. Umso wichtiger ist es, Methoden zu finden, in produktionsreichen Zeiten Energie zu speichern, um in produktionsärmeren Zeiten auf sie zurückgreifen zu können – bisher eine technische Herausforderung. Ein Wissenschaftlerteam des International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), das seinen Sitz in Österreich hat, hat nun eine Lösung gefunden, die nicht nur die Speicherung ermöglicht, sondern einen neuen Anwendungszweck für verlassene Minen gefunden hat.
Gespeichert wird Energie bei der neuen Methode, genannt Underground Gravity Energy Storage (UGES), durch den Transport von Sand in stillgelegte Minen. „UGES erzeugt Strom, wenn der Preis hoch ist, indem Sand in ein unterirdisches Bergwerk abgesenkt und die potenzielle Energie des Sandes durch regeneratives Bremsen in Strom umgewandelt wird, und hebt dann den Sand mit Hilfe von Elektromotoren aus dem Bergwerk in ein oberirdisches Reservoir, um Energie zu speichern, wenn Strom billig ist“, so berichtet es das Wissenschaftsportal Chemie.de. „Die Hauptbestandteile von UGES sind der Schacht, der Motor/Generator, die oberen und unteren Lagerstätten und die Bergbauausrüstung. Je tiefer und breiter der Schacht ist, desto mehr Energie kann aus der Anlage entnommen werden, und je größer das Bergwerk ist, desto größer ist auch die Energiespeicherkapazität der Anlage.“
Anders als bei Batterien verliert diese Speichermethode über lange Zeiträume keine Energie durch Selbstentladung. Hinzukommt, dass Millionen stillgelegter Minen so wieder neu genutzt werden könnten. Zudem würde die Energiespeicherung neue Arbeitsplätze in Gemeinden schaffen, die zuvor unter der Stilllegung der Mine gelitten haben. „Bergwerke verfügen bereits über die grundlegende Infrastruktur und sind an das Stromnetz angeschlossen, was die Kosten erheblich senkt und die Implementierung von UGES-Anlagen erleichtert“, so Julian Hunt, Hauptautor der Studie, laut Chemie.de.
Die Investitionskosten für UGES liegen Berichten zufolge bei etwa 1 bis 10 USD/kWh und die Kosten für die Stromkapazität bei 2 000 USD/kW. Das weltweite Potenzial dieser Technologie wird auf 7 bis 70 TWh geschätzt, wobei sich der größte Teil dieses Potenzials auf China, Indien, Russland und die USA konzentriert.
Sollte diese innovative Speichermethode in Zukunft großflächig angewandt werden, könnte dies einen Durchbruch in der Nutzung erneuerbarer Energie und im Kampf gegen den Klimawandel bedeuten – und auch für Namibia interessant werden.
Die Herstellung von Energie ist nicht stets konstant, sondern variiert gerade bei erneuerbaren Energiequellen wie Wind oder Sonne zeitlich stark. Umso wichtiger ist es, Methoden zu finden, in produktionsreichen Zeiten Energie zu speichern, um in produktionsärmeren Zeiten auf sie zurückgreifen zu können – bisher eine technische Herausforderung. Ein Wissenschaftlerteam des International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), das seinen Sitz in Österreich hat, hat nun eine Lösung gefunden, die nicht nur die Speicherung ermöglicht, sondern einen neuen Anwendungszweck für verlassene Minen gefunden hat.
Gespeichert wird Energie bei der neuen Methode, genannt Underground Gravity Energy Storage (UGES), durch den Transport von Sand in stillgelegte Minen. „UGES erzeugt Strom, wenn der Preis hoch ist, indem Sand in ein unterirdisches Bergwerk abgesenkt und die potenzielle Energie des Sandes durch regeneratives Bremsen in Strom umgewandelt wird, und hebt dann den Sand mit Hilfe von Elektromotoren aus dem Bergwerk in ein oberirdisches Reservoir, um Energie zu speichern, wenn Strom billig ist“, so berichtet es das Wissenschaftsportal Chemie.de. „Die Hauptbestandteile von UGES sind der Schacht, der Motor/Generator, die oberen und unteren Lagerstätten und die Bergbauausrüstung. Je tiefer und breiter der Schacht ist, desto mehr Energie kann aus der Anlage entnommen werden, und je größer das Bergwerk ist, desto größer ist auch die Energiespeicherkapazität der Anlage.“
Anders als bei Batterien verliert diese Speichermethode über lange Zeiträume keine Energie durch Selbstentladung. Hinzukommt, dass Millionen stillgelegter Minen so wieder neu genutzt werden könnten. Zudem würde die Energiespeicherung neue Arbeitsplätze in Gemeinden schaffen, die zuvor unter der Stilllegung der Mine gelitten haben. „Bergwerke verfügen bereits über die grundlegende Infrastruktur und sind an das Stromnetz angeschlossen, was die Kosten erheblich senkt und die Implementierung von UGES-Anlagen erleichtert“, so Julian Hunt, Hauptautor der Studie, laut Chemie.de.
Die Investitionskosten für UGES liegen Berichten zufolge bei etwa 1 bis 10 USD/kWh und die Kosten für die Stromkapazität bei 2 000 USD/kW. Das weltweite Potenzial dieser Technologie wird auf 7 bis 70 TWh geschätzt, wobei sich der größte Teil dieses Potenzials auf China, Indien, Russland und die USA konzentriert.
Sollte diese innovative Speichermethode in Zukunft großflächig angewandt werden, könnte dies einen Durchbruch in der Nutzung erneuerbarer Energie und im Kampf gegen den Klimawandel bedeuten – und auch für Namibia interessant werden.
Kommentar
Allgemeine Zeitung
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