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Wasserbatterie im Hambacher Loch

Ein Pumpspeicher im ehemaligen Braunkohletagebau

Nach der gelungenen Machbarkeitsstudie im Bodensee haben Schmidt-Böcking und Luther ihre Idee im größeren Maßstab weiterentwickelt: „Wir schlagen eine riesige Wasserbatterie im bisherigen Braunkohletagebau Hambacher Loch vor“, erklärt der Physiker. Wenn dort 2038 keine Braunkohle mehr gefördert wird, gibt es Pläne, das Areal zu fluten.

Braunkohletagebau Hambach
Noch arbeiten die Bagger im Braunkohletagebau Hambach. © Jan Anskeit (anskeit.com)/ CC-by-sa 4.0

Zurzeit wird der Grundwasserspiegel allerdings so stark gesenkt, dass die Trockenheit der oberen Bodenschichten sich bis ins 100 Kilometer entfernte Luxemburg bemerkbar macht. Große Mengen Grundwasser werden dafür in die nahe liegende Erft abgepumpt. Das ist ökologisch nicht ideal, da die chemische Zusammensetzung des Wassers anders ist als im Fluss.

Seenlandschaft mit Pumpspeicher

Wenn das Hambacher Loch nach Ende des Braunkohleabbaus geflutet wird, könnte in Nordrhein-Westfalen Deutschlands zweitgrößte Seenlandschaft nach dem Bodensee entstehen. Das würde nicht nur den Freizeitwert des ehemaligen rheinischen Reviers erhöhen. „Man könnte an der tiefsten Stelle der Grube auch ein Pumpspeicherkraftwerk errichten, das mehr elektrischen Strom speichert, als die Braunkohlekraftwerke dort bisher produzieren“, sagt Schmidt-Böcking. Das hat er Anfang des Jahres auch bei der Tagung des Handelsblattes in Berlin vorgerechnet, bei der es um die technische Realisierung der Energiewende ging.

In der Sohle des durchschnittlich rund 450 Meter tiefen Lochs könnte man aus Beton auf einer Fläche von vier Quadratkilometern einen etwa 100 Meter hohen Hohlraum errichten. Damit dieser stabil und preiswert ist, würde der Innenraum in viele Segmente unterteilt. Diese hätten ein weitaus größeres Volumen als das „Meer-Ei“ und könnten mit handelsüblichen Turbinen ausgerüstet werden.

Genug Kapazität für den gesamten Kurzzeitspeicherbedarf Deutschlands

Ein solches unsichtbares Unterwasser-Pumpspeicherkraftwerk könnte in einem Zyklus mehr als 300 Gigawattstunden speichern. Zum Vergleich: Das ist mehr als sieben Mal so viel, wie alle vorhandenen Wasserpumpspeicherwerke in Deutschland zusammen speichern können. Bei 100 Füllzyklen pro Jahr würde die Anlage etwa 30 Terawattstunden speichern, das entspricht 30 Milliarden Kilowattstunden und damit der gesamten Energiemenge, die zurzeit im Rheinischen Braunkohlerevier erzeugt wird.

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Meer-Ei-Konzept
Anders als bei dem hier gezeigten Konzept für einen Meeres-Pumpspeicher sollen im Hambacher Loch statt der Kugeln Betonkavernen als Speicher dienen. © Fraunhofer IEE/ E. Gostrer

Denkt man in noch größeren Dimensionen und verdoppelt die Höhe des Hohlraums auf 200 Meter, erhöht sich die Speicherkapazität der „Wasserbatterie“ auf rund 400 Gigawattstunden. Bei 200 Zyklen pro Jahr könnte sie Deutschlands gesamten Kurzzeitspeicherbedarf für erneuerbare Energien decken.

CO2-Einsparungen inklusive

Das hätte auch positive Auswirkungen auf die Klimabilanz: Würde die gesamte überschüssige Wind- und Solarenergie Deutschlands im Hambacher Pumpwasserkraftwerk gespeichert, ließe sich der Kohlendioxid-Ausstoß um mehr als 30 bis 50 Millionen Tonnen reduzieren. Das entspricht etwa fünf Prozent der gesamten CO2-Emissionen in Deutschland.

Davon müsste man allerdings den CO2-Abdruck der Betonkonstruktion abziehen. „Man könnte außerdem Beton einsparen, wenn man den Hohlraum gegen den Auftrieb mit Abraum beschwert, der ohnehin bei den Erdarbeiten anfällt“, meint Schmidt-Böcking. Er schätzt, dass die Kohlendioxid-Bilanz dann nach etwa zwei Jahren ausgeglichen wäre.

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Unterwasser-Batterie im Tagebausee
Innovativer Zwischenspeicher für Sonnen- und Windstrom

Wohin mit dem überschüssigen Strom?
Warum die Energiewende Kurzzeitspeicher braucht

Das Meer-Ei im Bodensee
Wie der Unterwasser-Speicher funktioniert

Wasserbatterie im Hambacher Loch
Ein Pumpspeicher im ehemaligen Braunkohletagebau

Wie geht es weiter?
Rückenwind durch die Energiewende im Rheinischen Revier

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