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Energiewende: Nutzung des Untergrundes. WZ vom 21.04.2015

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Autor Beitrag
Claudia

Beiträge: 4532

BI Teilnehmernummer: 106

New PostErstellt: 21.04.15, 22:54  Betreff: Energiewende: Nutzung des Untergrundes. WZ vom 21.04.2015  drucken  weiterempfehlen



Die Energiewende liegt uns zu Füßen
Der Untergrund bietet viele Möglichkeiten, regenerativ erzeugte Energie zu speichern und bei Bedarf wieder abzurufen

Kiel

Deutschland wird im Rahmen der Energiewende verstärkt Strom aus
regenerativen Quellen erzeugen. Dies bedeutet gerade für Norddeutschland
und Schleswig-Holstein ein stark schwankendes Stromangebot aus der Onshore- und Offshore-Windkraft.
Sowohl der Ausbau der Stromnetze als auch der Einsatz von
Stromspeichern sind daher notwendig, um mit den temporären
Stromüberschuss- und Strommangelsituationen sinnvoll haushalten zu
können. Unterirdische Energiespeicher können dabei aufgrund ihrer
potenziell großen Speicherkapazitäten von bis zu Millionen von
Kilowattstunden, ihrer Speicherzeiten von einigen Stunden bis Monaten
und ihrer Nähe zu den norddeutschen Windparks dazu beitragen, diese
Schwankungen der Produktion aus erneuerbaren Quellen abzufangen und eine
sichere Energieversorgung zu gewährleisten.


Der geologische Untergrund dient in Deutschland schon seit
Jahrzehnten als Speicher für Energie. So existieren derzeit circa 50
unterirdische Erdgasspeicher, die zur Sicherung der Gasversorgung und
zum Ausgleich der in Sommer und Winter unterschiedlich hohen Nachfrage
dienen.


Eine Möglichkeit, regenerativ erzeugten Strom im Untergrund zu
speichern, besteht in der Synthese von Wasserstoffgas, welches direkt
gespeichert werden oder zu synthetischem Erdgas weiterverarbeitet werden
kann. Dieser Prozess wird auch als „Power to Gas“ bezeichnet.


Eine zweite grundsätzliche Möglichkeit der Speicherung von
regenerativer Energie ist die Speicherung in Form von Wärme, auch als
„Power to Heat“ bezeichnet. Auch hier bietet der Boden große
Speicherpotenziale. Eine Rückverstromung der Wärme ist nicht effizient,
diese kann ökonomischer zu Heizzwecken eingesetzt werden. Für die
Wärmespeicherung wird der Zugang zum Untergrund über Erdwärmesonden oder
Brunnenpaare hergestellt. Während Erdwärmesonden nur Wärme mit dem
Untergrund austauschen, wird über Brunnenpaare im Untergrund erwärmtes
Wasser gefördert und dessen Wärmeenergie genutzt.


Am Institut für Geowissenschaften der Universität Kiel werden diese
unterirdischen Speicheroptionen im Forschungsprojekt Angus+ untersucht.
Dabei sollen die geologischen Voraussetzungen, die potenziellen Größen
einzelner Speicher, sowie die Umwelt-Auswirkungen der Energiespeicherung im Untergrund bestimmt werden.


Allen genannten Speicheroptionen ist gemeinsam, dass die Art des
errichteten Speichers sowie die gespeicherte Energiemenge spezifische
räumliche Anforderungen an den Untergrund stellen. Die Bestimmung von
Standorten untertägiger Energiespeicher hängt dabei jedoch nicht nur von
den Bedingungen im Untergrund ab, sondern auch von der oberirdisch
vorhandenen Infrastruktur sowie den Produktions- und Verbrauchsstätten
für die gespeicherte Energie. Allerdings wird der Untergrund auch zu
anderen Zwecken genutzt, wie z.B. zur Förderung von Erdöl und
Grundwasser als Trinkwasser. Alle Arten, den Untergrund unter uns zu
nutzen, sollten in einem durchdachten Konzept der unterirdischen
Raumplanung abgewogen werden, um eine langfristige, sichere und
nachhaltige Bewirtschaftung sicherzustellen. Dieser Abwägungsprozess ist
für die Planung an der Landoberfläche bereits etabliert, für den
tieferen Untergrund gibt es die entsprechenden Verfahren und auch die
erforderliche gesetzliche Grundlage nicht. Das Angus+ Projekt strebt
daher an, den Kenntnisstand über den Untergrund zu verbessern und die
notwendigen Evaluierungsmethoden als Voraussetzung für eine gesetzliche
Regelung zur nachhaltigen Nutzung des Untergrundes zu schaffen.


Sebastian Bauer







Forschungsprojekt Angus+ 
Im
Projekt Angus+ sollen Möglichkeiten und Grenzen der unterirdischen
Speicherung regenerativ erzeugter Energie untersucht und bewertet
werden. Mögliche Auswirkungen der Speicherung von Erdgas, Wasserstoff
und Druckluft in Kavernen- und Porenspeichern sowie der Speicherung von
Wärme im oberflächennahen Untergrund werden in Labor-Experimenten
und Computersimulationen quantifiziert und mit der bestehenden
obertägigen Infrastruktur und den Schutz- und Vorranggebieten verknüpft.
Angus+ steht für „Auswirkungen der Nutzung des geologischen Untergrunds
als thermischer, elektrischer oder stofflicher Speicher im Kontext der
Energiewende“. Der Forschungsverbund Angus+ unter Leitung von Sebastian
Bauer und Andreas Dahmke vom Institut für Geowissenschaften der CAU mit
Partnern in Leipzig, Potsdam und Bochum ist ein zentrales Projekt der
„Forschungsinitiative Energiespeicher“ und wird vom Bundesministerium
für Bildung und Forschung gefördert.
www.angusplus.de





Gute Voraussetzungen in Schleswig-Holstein

Kiel


Für das Speichern von Gasen oder von Wärme gibt es in Schleswig-Holstein gute Voraussetzungen im Untergrund. Denn sowohl Salzstöcke für Kavernenspeicher als auch geeignete poröse Formationen sind in den Gesteinsschichten des Dogger, Keuper und Buntsandstein für Porenspeicher vorhanden.

Zur Speicherung von Gasen können Kavernen genutzt werden, die als unterirdische Hohlräume durch gezielte Laugung im Salzgestein erzeugt werden. Alternativ können Gasspeicher in porösen Gesteinsschichten eingerichtet werden, wenn deren Porenräume die Bewegung der Gase und des Formationswassers erlauben. Als weitere Möglichkeit kann Energie in Form von Druckluft in Kavernen oder porösen Gesteinsschichten gespeichert werden. Für den Betrieb von Gasspeicher-Anlagen wird der Zugang zum Untergrund generell über Bohrungen und Brunnen geschaffen.

Aus der Erdgasspeicherung bestehen mit Kavernen- und Porenspeichern bereits langjährige Erfahrungen, die nun zur Speicherung regenerativ erzeugter Energien genutzt werden können.

Sebastian Bauer

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