Windenergiespeicherung

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde die Möglichkeit der Zwischenspeicherung fluktuierender Windenergie durch untertägige Pumpspeicherwerke in alten Bergwerken untersucht. Im Unterschied zu klassischen Pumpspeicherwerken, bei denen die Anlage der zur Wasserspeicherung erforderlichen Ober- und Unterbecken im Bereich der Tagesoberfläche mit entsprechend großflächigen Eingriffen in die Umwelt erfolgt ist hierbei beabsichtigt, sowohl die Speicherbecken als auch die Kraftstation untertägig im Bereich alter Bergwerke zu errichten. Eine Voraussetzung für die grundsätzliche Machbarkeit ist die Standsicherheit der untertägig aufzufahrenden Hohlräume für die Wasserspeicherung, die Installation von Turbine und Generator sowie alle weiterhin erforderlichen Verbindungsgrubenbaue. Wesentliche die Standsicherheit untertägiger Grubenbaue bestimmende Kriterien sind die Gesteins- und Gebirgsfestigkeit, der Gebirgsaufbau, das Spannungs-Verformungsverhalten sowie die hydraulischen Eigenschaften von Gestein und Gebirge, der primäre Spannungszustand, die Teufenlage der Grubenbaue und ihre Entfernung zu Abbauen des ehemaligen Bergbaus, die Auffahrtechnik und schließlich die Tragwirkung von gegebenenfalls erforderlichem Unterstützungsausbau. Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Einflussgrößen sind im Rahmen des Teilvorhabens geomechanische Berechnungen zum Gebirgstragverhalten und zur Standsicherheit eines im Wesentlichen durch die Auffahrung paralleler Strecken mit 30m² Querschnitt charakterisierten untertägigen Pumpspeicherwerkes auf der Grundlage empirischer, analytischer und numerischer Berechnungen durchgeführt worden. Ziel der Berechnungen war es, für die Referenzstandorte Bad Grund und Pöhla-Tellerhäuser ungeachtet der nur rudimentär bzw. nicht verfügbaren Daten zu den mechanischen und hydraulischen Eigenschaften des anstehenden Gebirges, erste Einschätzungen zur grundsätzlichen Machbarkeit eines untertägigen Pumpspeicherwerkes aus geomechanischer Sicht zu erarbeiten. Im Ergebnis der rechnerischen Einschätzungen konnte gezeigt werden, dass die Untersuchungen keine Hinweise ergeben, die einer möglichen Realisierung des Projektes widersprechen. Bezüglich der erforderlichen Ausbauanforderungen und der standortbezogen optimalen geometrischen Konfiguration eines untertägigen Pumpspeicherwerkes können ohne vertiefende Feld- und Laboruntersuchungen zur Ermittlung der standortspezifischen Materialeigenschaften des Gebirges keine Aussagen getroffen werden.