Nach Kohleausstieg: Vom Tagebau zum Pumpspeicherkraftwerk

Tagebau Hambach, Foto: Johannes Thema

Nachnutzungskonzept für aufgelassene Tagebaue als Speicher für schwankenden Wind- und Solarstrom

Die Autoren von OTH Regensburg und Wuppertal Institut untersuchten ein Nachnutzungskonzept für aufgelassene Braunkohletagebaue.Pumpspeicher könnten dort in Kombination mit schwankender Erneuerbarer Energie Zukunftsperspektiven schaffen.

Mit fortschreitender Energiewende steigt der Anteil erneuerbarer Energien im Strommix. Deren Angebot variiert im Tagesverlauf – je nach Wetterlage und Saison. Um Angebot und Nachfrage in Einklang zu bringen, sind Energiespeicher notwendig, die große Kapazitäten aufnehmen können. Pumpspeicherkraftwerke sind eine Möglichkeit dafür: sie sind im Vergleich zu anderen bestehenden technologischen Optionen mit großer Speicherkapazität langjährig erprobt und ggf. auch wirtschaftlich. Sie speichern elektrische Energie, indem sie Wasser durch einen Tunnel oder eine Rohrleitung in ein Oberbecken gepumpt wird. Bei Bedarf wird das Wasser über Turbinen und Generatoren abgelassen und erzeugt elektrischen Strom. Durch die Umwandlung in potenzielle Energie von Wasser wird der Strom gespeichert und zeitversetzt bei Bedarf wieder ins Netz zurückgespeist.

Pumpspeicher ließen sich auch in Braunkohletagebauen errichten, die im Zuge der Energiewende aufgegeben werden, und im Idealfall mit nahe gelegen Erneuerbaren Energien-Anlagen speisen, wenn deren Angebot die Nachfrage übersteigt.

Schematische Darstellung Funktionsweise Pumpspeicherwerk in Tagebauen

Im Wuppertal Paper “Pumpspeicherkraftwerke in stillgelegten Tagebauen” zeigen wir in einer Überschlagsrechnung am Beispiel eines Pumpspeicherwerks in den heutigen rheinischen Tagebauen Hambach, Garzweiler und Inden, dass diese mit bis zu 400 Gigawattstunden ein signifikantes technisches Speicherpotenzial haben. Es entspricht etwa der kontinuierlichen Maximalleistung eines Kernkraftwerks über einen Zeitraum von zwei Wochen.

Mögliche Ein- und Ausspeicherdauern bei einer Pumpspeicherleistung von 1-4 GW und Speicherkapazitäten von 230-370 GWh

Das Paper betrachtet auch die technische Machbarkeit und skizziert wirtschaftliche und rechtliche Aspekte. Im Kontext der Diskussion um den Braunkohleausstieg zeigen wir ein netzdienliches Nachnutzungskonzept für Braunkohletagebaue auf, welches zumindest für einen Teil der heute in der Kohleförderung und -Verstromung Beschäftigten mögliche Zukunftsperspektiven bietet.

Viele Aspekte des Konzepts sind jedoch noch weiter detailliert zu prüfen, wie etwa auch das Verhältnis zu bestehenden Nachnutzungsplänen für die Tagebauregionen.

“Wuppertal Papers” sind Diskussionspapiere. Sie sollen frühzeitig mit bestimmten Aspekten der Arbeit des Instituts vertraut machen und zu kritischer Diskussion einladen. Das Wuppertal Institut achtet auf ihre wissenschaftliche Qualität, identifiziert sich aber nicht notwendigerweise mit ihrem Inhalt.

 

Autoren: FENES, Martin Thema, Johannes Thema (Wuppertal Institut)

Download: Das Wuppertal Paper Nr. 194 (01/2019) ist auf dem Publikationsserver des Wuppertal Institutes im nachfolgenden Link kostenfrei abrufbar: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:wup4-opus-72611 (2. überarbeitete und ergänzte Auflage)

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