Zukunft nach der Kohle - Strom auf Halde
Halden und Schächte des Ruhrbergbaus könnten auch künftig Energie liefern – lange nach 2018, wenn die letzte deutsche Steinkohlenzeche schließen muss. Pumpspeicherkraftwerke könnten dort zur Zwischenspeicherung von Energie dienen. Das ist das Ergebnis einer Studie, die Forscher am 30. November 2011 auf Zeche Zollverein vorgestellt haben.
- Schematische Darstellung eines Pumpspeicherkraftwerke unter Tage. Grafik: Universität Duisburg-Essen
Land, RAG, Unis und Stiftung Mercator sehen Potenzial
Wissenschaftler der Unis Duisburg-Essen und Bochum präsentierten erste Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie: Demnach bieten Pumpspeicherkraftwerke untertage "erhebliches Potenzial", es seien wegen der schon vorhandenen Infrastruktur verschiedene Bauformen möglich und die Nennleistung könnte zwischen 20 und 600 MW betragen. Als nächstes soll ein Konzept für eine Pilotanlage ausgearbeitet werden. Das Land unterstützt das Vorhaben.
Aber was hat es mit einem Pumpspeicherkraftwerk auf sich? Sonnen- und Windenergie muss für nachts und Flauten gespeichert werden. Auch in konventionellen Kraftwerken erzeugter Strom wird gelagert, denn sie arbeiten wirtschaftlicher, wenn ihnen rund um die Uhr dieselbe Menge Energie abgenommen wird (darum bieten die Versorger nachts den Strom billiger an). In der Metropole Ruhr tun sich einzigartige Möglichkeiten für die umweltfreundliche Speicherung von Energie in Pumpspeicherkraftwerken auf – und damit für eine sichere Stromversorgung.
- Höhenunterschied kann Energie schaffen - oder verbrauchen. Foto: RVR/Scheijok
Energie-Vorratshaltung sichern
Geowissenschaftler nennen den Unterschied zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Punkt eines Gebiets Reliefenergie. Energie liefern kann so ein Höhenunterschied auf folgende Weise: Man lässt Wasser von oben über Turbinen fließen, deren Drehung Strom generiert. Unten wird das Wasser in Becken aufgefangen und gespeichert. Wenn Energie im Überfluss vorhanden ist, pumpt man das Wasser wieder hoch. Beim nächsten Engpass kann es wieder nach unten fließen. Per Saldo erzeugt ein solches Pumpspeicherkraftwerk zwar keinen Strom. Aber es löst das Problem der Energie-Vorratshaltung.
- Auf der Halde Sundern bei Hamm-Pelkum könnte das erste Kombi-Kraftwerk entstehen. Illustration: RWE AG
60-Millionen-Investition
Der RWE-Konzern plant gemeinsam mit der RAG AG mindestens ein weiteres dieser Kraftwerke in der Metropole Ruhr, und zwar kombiniert mit einem Windkraftwerk. Dazu wollen sie die besondere Topographie der Region nutzen. Auf der rund 50 Meter hohen RAG-Halde Sundern bei Hamm-Pelkum will RWE Windräder aufstellen. Bei hohem Windaufkommen soll Wasser von einem tiefliegenden See auf die Halde gepumpt werden, bei Flaute herabfließen. Derzeit untersucht RWE die Machbarkeit dieses Pilotprojekts. Je nach Ergebnis der bis 2012 laufenden Prüfung könnte die 60-Millionen-Euro-Anlage Ende 2014 in Betrieb gehen und tausende Haushalte mit Strom versorgen.
Abraumhalden zu Windparks: Das könnte nach Vorstellungen des RAG-Vorstandsvorsitzenden Bernd Tönjes an „vier bis acht“ Standorten möglich werden. Die Windausbeute auf Halden ist gut, und ihr Gefälle begünstigt die Anlage von Pumpspeicherkraftwerken.
- Das Unterflur-Pumpspeicherwerk, wie es sich ein interdisziplinäres Forscherteam vorstellt. Illustration: J. Reuther
Saubere Energie unter Tage
Ein Forscherteam der Uni Duisburg-Essen und der Bochumer Ruhr-Uni will ein Gefälle nutzen, das noch viel größer ist als das der Halden: Unter der Erdoberfläche geht es in der Metropole Ruhr oft 1000 Meter und mehr hinab in Bergwerksschächte. Zudem ist dort ausreichend Platz für Turbinen und das zu lagernde Wasser. Möglicherweise ließe sich dieses Unterflur-Pumpspeicherwerk mit Erdwärme-Gewinnung koppeln; Wärmetauscher könnten Energie aus dem warmen Grubenwasser gewinnen. Die Im November 2011 vorgestellten Zwischenergebnisse müssen nun vertieft werden.
Noch ist unklar, ob einer der beiden Ansätze zur Umsetzung gelangt. Falls ja, würde an der Oberfläche mindestens ein neuer Speichersee entstehen. In Mittelgebirgen, wo Pumpspeicherkraftwerke üblicherweise gebaut werden, sorgt das wegen der erforderlichen Abholzungen oft für Proteste. In der Metropole Ruhr müsste nicht in eine Naturlandschaft eingegriffen werden: Der See würde, vermutlich zur Freude der erholungsuchenden Anwohner, auf einer Industriebrache angelegt – inmitten eines einzigartigen, von Menschen geschaffenen Mittelgebirges aus Abraumbergen.
Forschungsprojekt
Unterflur-Pumpspeicherwerk
Im Mai 2011 vereinbarten die Wissenschaftler eine Kooperation mit der RAG, um die Forschungen abschließen zu können. Das Mercator Research Center Ruhr, eine Initiative der Stiftung Mercator und der Universitätsallianz Metropole Ruhr, fördert das Projekt mit 77.000 Euro.
Kooperationsprojekt
Universität Duisburg-Essen
Ruhr-Universität Bochum
Braucht die Metropole Ruhr
ein Referenzbergwerk?
Der Stadtplaner Prof. Klaus Kunzmann, 2007 als „Bürger des Ruhrgebiets“ ausgezeichnet, sagte in seiner Dankesrede: „Vor über 15 Jahren habe ich den Vorschlag gemacht, die letzte Zeche im Ruhrgebiet zu einer internationalen Bergwerksuniversität ganz neuer Art zu machen“ - Bergbauspezialisten aus aller Welt sollten dort ausgebildet werden. Das letzte Bergwerk würde „wie ein physikalisches Forschungszentrum betrieben, in dem das Geld mit dem Verkauf von Kompetenz, nicht dem Verkauf von Kohle gemacht wird“.
NRW-Wirtschaftsminister Harry Voigtsberger griff die Idee auf und lässt derzeit prüfen, ob nach 2018 eine Zeche als Referenzbergwerk in Zusammenarbeit mit einer Hochschule weiterbetrieben werden könne. Zu den Hochschulen mit Bergbau-Know-how gehört die Technische Fachhochschule Georg Agricola in Bochum.
Bergbauwissen für Laien
Ab 2018 ist der Bergbau Geschichte im Ruhrgebiet. Wieviele Bergwerke produzieren noch? Wieviele Subventionen erhalten sie? Können Besucher unter Tage fahren?
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