Wasserkraft unter der Erde

André Niemann ist Professor am Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der Universität Duisburg-Essen. Gemeinsam mit der RAG hat er mit einem Team von Wissenschaftlern eine Machbarkeitsstudie zu "Pumpspeicherkraftwerken unter Tage" erstellt. Grundsätzlich scheint die Nutzung der alten Stollen als Energiespeicher möglich. Doch noch sind viele Fragen offen, wie Niemann im Gespräch mit WDR.de erklärt.

WDR.de: Bergwerke als Energiespeicher - belegt Ihre Studie, dass das wirklich machbar ist?

André Niemann: Ausgangspunkt war, dass wir zuvor das grundsätzliche Potenzial untersucht hatten, und das ist vorhanden. Wir haben uns auf fünf Standorte konzentriert, die noch im aktiven Bergbaubetrieb sind. Schwerpunkt waren das Ruhrgebiet und das Saarland. Wir haben uns gefragt, wie solche Anlagen aussehen müssten - und was noch geklärt werden muss, wenn man in die Realisierung solcher Pumpspeicherkraftwerke einsteigen will. Da hat sich gezeigt, dass verschiedene Anlagentypen denkbar sind. Möglich sind kleinere Anlagen, die sehr kompakt sind, aber auch große Anlagen, die realisiert werden könnten, wenn man bergwerksweit das Streckennetz, das vorliegt, verwendet. Und es hat sich herausgestellt, dass das Ruhrgebiet wegen der hohen Dichte an nutzbaren Strecken eine sehr große Flexibilität für solche Anlagen aufweist. Das ist eine sehr wichtige Erkenntnis, wenn man diese Technik jetzt weiter verfolgt.

WDR.de: Wie genau würde ein Pumpspeicher in einem Bergwerk funktionieren?

Niemann: Die Technik ist lange etabliert. Sie haben einen oberen Speicher, also einen See, und wenn Sie Energie produzieren wollen, drücken Sie quasi auf den Knopf. Über einen Fallschacht, den sogenannten Druckschacht, wird das Wasser unter Tage geführt. Je höher die Fallhöhe, desto mehr Energie können Sie erzeugen. Dann wird unten mit einer Turbine die Energie gewonnen, ein Generator wandelt die Energie in Elektrizität, also in Strom, um und dann kann der Strom ins Netz eingeleitet werden. Wenn ein Überschuss an Strom vorhanden ist, wird das Wasser wieder nach oben gepumpt. Als unteren Speicher - das ist das Neue an dieser Technologie - ist das Streckennetz zu organisieren, das dafür noch ertüchtigt werden muss. Die Strecken müssen das Wasser dauerhaft aushalten können. Den Ausbau unter Tage muss man deshalb mit einplanen bei dieser Anlagentechnik.

WDR.de: was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem herkömmlichen Pumpspeicherkraftwerk und einem im Bergwerk?

Niemann: Bei Technik und Ergebnis gibt es keinen Unterschied. Der Unterschied liegt maßgeblich in der Nutzung des unteren Speichers. Das ist Schlüssel und Kern dieser Anlage. Das wirtschaftlich zu organisieren und zu realisieren, dass der Ausbauprozess wirtschaftlich abbildbar ist, das ist der Knackpunkt. Sie können sich ja vorstellen, dass es wesentlich einfacher ist, eine Talsperre zu nutzen oder eine Stauhaltung in einem Flusssystem zu haben. Im Bergwerk müssen einfache Lösungen gefunden werden, um die dauerhaften Wasserwechsel zu ermöglichen. Gleichzeitig hat der Bergbau mit seinen Schachtanlagen eine Infrastruktur hinterlassen, die man in die Nutzung mit einbeziehen könnte. In Bottrop gibt es beispielsweise eine Anlage, in der man mit dem Fahrzeug bis in eine Tiefe von 800 Metern fahren kann. Solche Komponenten kann man nutzen.

Umweltverbände befürchten, dass die Betreiber solcher Pumpspeicher Strom aus herkömmlichen Quellen wie Kohle und Atomkraft ankaufen, wenn er günstig ist, speichern und dann auf den Markt bringen, wenn der Strompreis gestiegen ist. Dann hätten die Pumpspeicher mit erneuerbaren Energien nicht viel zu tun. Sehen Sie Möglichkeiten, solche Geschäftspraktiken zu unterbinden?

Niemann: Das ist eine wichtige Fragestellung, von der auch sicherlich in großen Teilen die Akzeptanz abhängt. In einem nächsten Schritt wollen wir - möglichst gemeinsam mit dem Land - diese Akzeptanzfragen untersuchen. Grundsätzlich kann man nicht ausschließen, dass es Marktmodelle gibt, die so, wie Sie es beschrieben haben, genutzt werden. Da ist es Sache des Gesetzgebers, einen Modus zu finden, damit solche Praktiken kontrolliert werden können.

Mit welchen Kosten rechnen Sie?

Niemann: Da kann ich Ihnen noch keine Zahlen sagen, das ist von Bergwerk zu Bergwerk sehr unterschiedlich und hängt sehr von der Konzeption der Anlagen ab. Wir rechnen schon damit, dass es eben etwas aufwendiger ist als klassische Pumpspeicher in der freien Landschaft. Aber unsere Technik würde auch einen Beitrag zur Verringerung der Ewigkeitslast führen. Denn der Bergbau hat mit der dauerhaften Stilllegung der Abbauaktivitäten die Aufgabe, die Wasserhaltung zu regulieren. Es muss also der Grundwasserspiegel unter dem Ruhrgebiet dauerhaft kontrolliert werden. Und diese Kosten kann man senken, wenn man alte Bergwerke als Energiespeicher nutzt.

Wann könnte die erste Kilowattstunde Strom in einem umgerüsteten Bergwerk gespeichert werde?

Niemann: Mit solchen Angaben tue ich mich schwer. Es wird sicherlich einige Zeit brauchen, aber bei einer kleineren Pilotanlage könnte das in fünf Jahren geschehen.

Das Interview führte Annika Franck.