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Per Sand-Aufzug: So könnten alte Bergwerke als Energiespeicher genutzt werden

Sandsäcke und ein Aufzugsystem: Damit könnten Bergwerke zu Energiespeichern werden, die Engpässe der erneuerbaren Energien auffangen. Die Forschung steht aber noch am Anfang.

2 Min. Lesezeit
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Stillgelegte Bergwerke könnten Energiespeicher werden – das ist die Idee einiger Forscher:innen. (Foto: Mark Agnor / Shutterstock)

Wissenschaftler:innen verschiedener Institute haben in einer Studie eine Technologie erforscht, die stillgelegte Bergwerke zu Energiespeichern macht: Underground Gravity Energy Storage, kurz UGES. Die Idee: Durch den Transport von Sand in den Schächten soll Energie dann freigesetzt werden, wenn sie benötigt wird – mithilfe der Schwerkraft.

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Veröffentlicht wurde die Studie im Journal Energies.

Bergwerke als Energiespeicher

Laut der Forschungsarbeit wird in den stillgelegten Bergwerken eine Art Aufzug benutzt. Um die Energie freizusetzen, werden Behälter mit Sand befüllt, die dann in den Schacht hinuntergleiten. Durch das kontrollierte Fallen wird Energie frei, die dann aus dem Bergwerk verteilt werden kann.

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Der Sand wird dann, sobald er am Boden des Schachts angekommen ist, aus den Behältern entleert. Hier kommt dann auch das erste Problem: Irgendwann wäre der Schachtboden voller Sand, das System würde nicht mehr funktionieren.

Sand muss wieder nach oben – mit Energie von außen

Um das zu verhindern, muss der Sand laut der Studie nach und nach wieder nach oben befördert werden. Dafür wird logischerweise Energie benötigt – daher soll das dann erfolgen, wenn der Energiepreis gerade niedrig ist.

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So entsteht ein Kreislauf, der Energie je nach Richtung des Sandtransports nutzbar macht.

Damit bei beiden Wegen kein Sand unkontrolliert in den Schacht fällt, haben die Forscher:innen Behälter vorgeschlagen, die innen mit einem Sack ausgerüstet sind. Das soll verhindern, dass Sand durch Ritzen des Behälters rieselt.

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Verschiedene Geräte im Bergwerk notwendig

Für die Sand-Nutzung sind laut den Wissenschaftler:innen „Muldenkippern, Förderauslegern, Schaufelradbaggern und Bodenverdichtern“ in den Bergwerken notwendig. Die Geräte sollen unter anderem mit der im Bergwerk gewonnenen Energie versorgt werden.

Für die zu nutzenden Bergwerke gilt: Je tiefer und breiter der Schacht ist, desto mehr Energie kann gewonnen werden, schließlich kann dann auch mehr Sand bewegt werden. Außerdem sei die Energiespeicherkapazität umso größer, je größer das Volumen des Bergwerks ist.

Forschung steht noch am Anfang

Laut der Studie gibt es weltweit Millionen von stillgelegten Bergwerken – allerdings ist fraglich, ob die Technik in allen funktionieren würde. Zudem wurden laut der Studie „nicht alle Besonderheiten der Bergwerke“ berücksichtigt.

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Von Wasser bis Wind: Das ist die Zukunft der Energiegewinnung Quelle:

Perspektivisch können sich die Forscher:innen eine Nutzung der Technologie vorstellen – in kalten Regionen könne auch geothermische Energie genutzt werden, um die umliegende Umgebung mit Wärme zu versorgen. Besonders für die „langfristige Energispeicherung“ und zum Umgang mit wetterbedingten Schwankungen sei die Technologie spannend. Neben der Energiegewinnung gebe es noch einen weiteren Vorteil: Auch die Überwachungskosten für die einst stillgelegten Bergwerke würden sinken.

All diese Vorteile konnten aber noch nicht in der Praxis bestätigt werden. Bisher befindet sich die UGES-Forschung in ihren Anfängen, das schreiben auch die Wissenschaftler:innen. Sie empfehlen detaillierte Leistungs- und Effizienzanalysen.

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