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19.02.2020 | Energie + Umwelt | Im Fokus | Onlineartikel

Unterirdische Gasspeicher auf Wasserstoff umrüsten

Autor:
Frank Urbansky
2:30 Min. Lesedauer

Soll Wasserstoff in Zukunft im großen Maßstab mittels Power-to-Gas erzeugt werden, bedarf es großer Speicher. Die Umrüstung von Untergrundgasspeichern wäre eine Möglichkeit.

Die Speicherung von Wasserstoff ist technisch gelöst. "Der sichere Einschluss von Wasserstoff als Druckgas bei 200 bar ist seit über 100 Jahren ohne Probleme gängige Praxis", beschreibt dies Springer-Autor Philipp Andreas Rosen in seinem Buchkapitel Wasserstoffspeichertechnologien auf Seite 11.

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Wasserstoffspeichertechnologien

Der sichere Einschluss von Wasserstoff als Druckgas bei 200bar ist seit über 100 Jahren ohne Probleme gängige Praxis [6]. Im Jahr 1998 wurden bei Abrissarbeiten einer Chemiefabrik in Frankfurt, die in den 30er Jahren für die Wasserstoffversorgung …

Doch die Druckspeicherung eignet sich nur für kleine Anwendungen. Nötig sind dafür Edelstahlbehälter, entsprechende Armaturen und Leitungen, die besonders korrosionsfest sind. Soll jedoch Wasserstoff innerhalb der Energiewende eine zentrale Rolle einnehmen, braucht es deutlich größerer Speichermöglichkeiten. Denn er kann großtechnisch mittels Elektrolyse aus Wasser, Luft und erneuerbarem Strom hergestellt werden. Die Verfahren dafür sind derzeit nicht wirtschaftlich.

Nur zwei Speicher weltweit wasserstofffähig

Deswegen ist schon jetzt klar, dass dieser überschüssige Wasserstoff nicht in Stahltanks zwischengelagert werden kann, um als Ersatzenergie einzuspringen, wenn der Wind nicht weht oder die Sonne nicht scheint. Dafür braucht es riesige Speicher.
In Frage kommen etwa Untergrunderdgasspeicher (UGS). Zwei davon, einer in den USA und einer in Großbritannien, wurden bereits auf Wasserstoff umgerüstet und sind in Betrieb. In Deutschland will nun der Erdgasgroßhandler VNG aus Leipzig einen seiner Untergrundspeicher umrüsten.

Am Standort Bad Dürrenberg im südlichen Sachsen-Anhalt werden dafür durch die Konzerntochter VNG Gasspeicher bisher als Erdgasspeicher genutzte Salzkavernen umgerüstet. Derzeit ist das Projekt in der Planung. Abgeschlossen sein soll es bis 2025.
Dieser neue Energiepark Bad Lauchstädt enthält neben dem Speicher einen Windpark mit 40 MW Leistung und 160 Meter hohen Windkraftanlagen. Deren Strom wird komplett für einen Großelektrolyseur genutzt, der an 3.000 bis 4.000 Stunden im Jahr Wasserstoff erzeugen soll. Das wiederum soll dann im UGS zwischengespeichert  werden.

Ein erstes Absatzgebiet für den grünen Wasserstoff wäre die nahegelegene chemische Industrie im Raum Halle-Merseburg. Dort existieren sogar Wasserstoffleitungen oder es könnten alte Stadtgas-Leitungen aus DDR-Zeiten umgerüstet werden. Denn Stadtgas bestand zu großen Teilen aus Wasserstoff.

Korrosions- und diffusionsfest

Doch ehe es so weit ist, muss der Speicher erst einmal umgebaut werden. Die Salzkavernen an sich sind dicht. Neu installiert werden müssen jedoch alle Obertageanlagen sowie Armaturen und Leitungen, da sie eben korrosionsfest sein und ein Hindurchdiffundieren der sehr kleinen Wasserstoffatome verhindern müssen. Gleiches gilt für den Verdichter, der zum Betrieb der Anlage notwendig ist.

"Eine Option für die Speicherung großer Mengen Wasserstoff bei gleichzeitig großer Ein- und Ausspeiseleistung stellen Salzkavernenspeicher, künstlich erzeugte Hohlräume in mächtigen unterirdischen Salzvorkommen, dar. […]  Kavernenspeicher weisen geringe spezifische Kosten ihrer Erstellung, eine lange Betriebsdauer von über 30 Jahren sowie einen geringen spezifischen Flächenbedarf auf", erklären die Springer-Vieweg-Autoren Sabine Donadei und Gregor-Sönke Schneider in ihrem Buchkapitel Wasserstoffspeicherung in Salzkavernen  auf Seite 315 die technische Möglichkeit und die Vorteile dieser Speichervariante.

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Die Hintergründe zu diesem Inhalt

2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

Wasserstoffspeicherkraftwerke

Quelle:
Energietechnologien der Zukunft

2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

Speicherung und Verteilung

Quelle:
Alternative Energietechnik

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