Kanalschleuse und Tagebau als Stromhort

Das Schiffshebewerk Scharnebeck bei Lüneburg. Langsam wuchtet eine Art Riesenfahrstuhl ein gewaltiges Becken aufwärts, darin schwimmt ein Binnenschiff. Das Ungetüm überbrückt einen Höhenunterschied von 38 Metern im Elbe-Seitenkanal. Ein Unterschied groß genug, um Maik Plenz und seine Kollegen von der Universität Lüneburg auf eine Idee zu bringen: Könnte man die Vorrichtung nicht auch als Pumpspeicherwerk nutzen?

Würde etwa ein nahe gelegener Windpark überschüssigen Strom liefern, könnte man mit diesem Strom Wasser im Schiffshebewerk aufwärts pumpen. Herrscht dann später Flaute und man benötigt Energie, würde man das Wasser einfach wieder nach unten laufen lassen und dabei durch Stromturbinen schicken. Der Charme an dem Konzept: Die meisten der nötigen Komponenten sind in einem Schiffshebewerk sowieso vorhanden.

"Ein Schiffshebewerk hat eine Pumpeneinheit und eine Entlastungseinheit, um die Kanäle, die es anschließt, auszugleichen. Wenn Pumpen bestehen, könnte man im einfachsten Fall Turbinen in die Entlastungsleitungen einsetzen."

Damit würde aus dem Hebewerk dann zusätzlich ein Pumpspeicher, so die Idee. Welches Potenzial das ganze besitzt, hat Plenz in einer Machbarkeitsstudie ausgeleuchtet.

"Deutschlandweit gibt es 320 Hubanlagen. Aufgrund der Voraussetzungen, die wir benötigen, würden uns circa 40 zur Verfügung stehen."

Bis zu 1000 Megawattstunden könnten diese 40 Anlagen speichern – gerade einmal genug, um eine Kleinstadt ein paar Tage lang mit Strom zu versorgen. Deshalb sieht Plenz die Technik auch eher als ergänzendes Element in kleinen, regionalen Stromnetzen.

"Technisch ist es grundsätzlich machbar. Man muss die rechtlichen Voraussetzungen dazu noch genauer untersuchen. Vor allem die Schiffbarkeit darf nicht beeinträchtigt werden."

Angedacht ist, die Technik in einem neuen Schiffshebewerk bei Lüneburg zu erproben. Deutlich mehr Potenzial als die Kanalschleuse verspricht allerdings ein anderes Konzept, entwickelt von Prof. Detlef Schulz von der Helmut-Schmidt-Universität in Hamburg. Er stellt sich vor, Pumpspeicher an durchaus unerwarteter Stelle zu errichten.

"Im Kohlebergbau, im offenen Tagebau. Dann verbleibt das sogenannte Tagebau-Restloch. Dieses könnte man sich als Speichermedium vorstellen."

Schon heute werden alte Braunkohlegruben geflutet, damit entsteht eine künstliche Seenlandschaft. Im Prinzip ließen sich diese Gruben als Speicherbecken verwenden. Allerdings wären dazu einige Umbauten nötig.

"Das Becken muss abgedichtet werden, und es muss ein zusätzlicher oberer Speichersee errichtet werden."

Vor allem die Abdichtung ist nicht ohne. Das Kiesbett am Boden der Grube müsste aufwendig betoniert oder mit Spezialfolien ausgekleidet werden. Wie man das im Detail am besten ausführt, müsse noch erforscht werden, sagt Schulz. Aber:

"Das ist eine Sache mit einem hohen Potenzial. Wir haben das Potenzial abgeschätzt für die Region Lausitz und Mitteldeutschland und sind auf ein Potenzial von ungefähr 80 Gigawatt gekommen. Das liegt ungefähr um den Faktor zehn über dem der heute installierten Pumpspeicherwerke."

Geeignet wären auch Kreide- oder Kalksteingruben in Norddeutschland. Sie hätten den Vorteil, dass sich der Aufwand für den Umbau in Grenzen halten dürfte, meint Detlef Schulz.

"Das Interessante an den Kreidegruben besteht darin, dass die Struktur geologisch sehr fest ist und dass die Abdichtung mit vergleichsweise geringem Aufwand realisiert werden kann. Besonders schön ist es, wenn bei diesen Kreidegruben mehrere mit unterschiedlichen Tiefen nebeneinander angeordnet sind. Dann ist es möglich, durch eine unterirdische Rohrverbindung diese Struktur energetisch sehr elegant zu nutzen."

Derzeit laufen bereits Planungen, das Konzept bei einer Kreidegrube in Lägerdorf nördlich von Hamburg zu testen.