Wasserstoff unterirdisch speichern

Zur Speicherung des Energieträgers Wasserstoff könnten sich unterirdische Hohlräume in Salzstöcken eignen. Eine Studie im Fachmagazin „International Journal of Hydrogen Energy“ beleuchtet das Potenzial.

In Salzgesteine lassen sich relativ einfach große und stabile Kavernen bauen, wie diese in der Salzmine Salina Slănic in Rumanien. Kavernen könnten als große Speichertanks für Wasserstoff aus erneuerbaren Energien dienen. Bild: Dan Tamas/Janos Urai
In Salzgesteine lassen sich relativ einfach große und stabile Kavernen bauen, wie diese in der Salzmine Salina Slănic in Rumanien. Kavernen könnten als große Speichertanks für Wasserstoff aus erneuerbaren Energien dienen. Bild: Dan Tamas/Janos Urai

Um Schwankungen in der Stromerzeugung auszugleichen und den Energieaustausch zwischen Wirtschaftssektoren zu ermöglichen, kann der Energieträger Wasserstoff in einem zukünftigen Energiesystem eine entscheidende Rolle spielen. Um Wasserstoff über Monate und in großen Mengen zu speichern, gelten unterirdische Salzkavernen und als die vielversprechendste Speicheroption. Wie groß ihr Speicherpotenzial in Europa ist, hat ein Team von RWTH Aachen, Forschungszentrum Jülich und Fraunhofer IEG in einer Studie im Fachmagazin „International Journal of Hydrogen Energy“ beleuchtet.

„Salzkavernen sind aufgrund der geringen Investitionskosten, der guten Abdichtung und des geringen Schutzgasbedarfs die vielversprechendste Option für große Speicher“, unterstreicht Peter Kukla, Leiter der Abteilung „Georesources“ am Fraunhofer IEG und Professor für Geologie an der RWTH Aachen, die Vorteile der Untergrundspeicher. In der Studie werden die Speicherkapazitäten der einzelnen Kavernen auf der Grundlage der standortspezifischen geologischen Daten und thermodynamischer Randbedingungen geschätzt.

Das interdisziplinäre Team schätzt das gesamte Energiespeicherpotenzial in Form von Wasserstoff in Salzkavernen auf 84,8 Petawattstunden (PWh). Davon entfallen ein Drittel auf Lagerstätten an Land und zwei Drittel auf See. Auf Deutschland entfallen zusammen 35,7 PWh, davon 9,4 PWhPWh an Land, zumeist in Norddeutschland. Im Vergleich dazu liegt das Potenzial für Pump-Wasserspeicherkraftwerke in Europa bei etwa 0,123 PWh. In Deutschland lag der Primärenergieverbrauch im Jahr 2018 bei rund 3,64 PWh.

Um das wirtschaftliche Potenzial der Salzspeicher abzuschätzen, bedarf es weiterführender Energiesystemanalysen, die ökonomische und ökologische Aspekte sowie Energieprofile und Standorte mit hoher Energienachfrage, mit hohem Energieangebot und hoher Speicherkapazität korrelieren.

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