Pumpspeicherwerk: Strom speichern im Tagebau
Zwei aufeinander aufbauende Studien des Helmholtz-Zentrums für Geoforschung in Mine Water and the Environment(öffnet im neuen Fenster) und Environmental Earth Science(öffnet im neuen Fenster) haben die Risiken für Umwelt und Grundwasser untersucht, wenn verlassene Tagebaue in Pumpspeicherwerke umfunktioniert werden.
Es hat sich insbesondere für die beiden untersuchten Beispiele in Griechenland und Polen herausgestellt, dass sie für die Errichtung von Pumpspeicherwerken geeignet sind. Diese sollen als Grundlage dienen, um auch in anderen europäischen Ländern das Potenzial solcher Stromspeicher in Tagebaugruben zu untersuchen.
Derartige Anlagen benötigen zwei Reservoirs mit einem möglichst großen Höhenunterschied bei gleichzeitig kurzem Abstand. Vor allem in Polen gibt es viele solcher Gruben, während in Mittel- und Hochgebirgslagen geeignete Standorte für Pumpspeicherwerke eher rar sind.
Ähnliches gilt für Deutschland. Die beiden einzigen größeren Werke Goldisthal und Markersbach besitzen die Leistung von je einem Atomreaktor und können die Überkapazitäten von Hunderten Windrädern zwischenspeichern.
Grundwasser und Grubenwasser schützen
Als problematisch in einem Tagebau wird das lockere Gestein angesehen. Durch das häufige Ansteigen und Absinken des Wasserspiegels besteht die Gefahr, dass Minerale wie Pyrit ausgewaschen werden. Es gelangen Sulfat und Eisen ins Wasser und führen zur Versauerung. Das kann nicht nur die Funktionstüchtigkeit der benötigten Pumpen beeinträchtigen, ebenso könnte sich die Qualität des Grundwassers verschlechtern.
Simulation chemischer Reaktionen
Um diese Qualität abschätzen zu können, wurden in der Sektion Fluidsystemmodellierung(öffnet im neuen Fenster) des Helmholtz-Zentrums Reaktionspfade modelliert. Diese zeigen, wie stark die Reaktionen ablaufen, welche Reaktionen folgen und wie groß der Einfluss auf die benachbarten Grundwasserleitungen ist.
Mithilfe von 36.000 hypothetischen Anwendungsszenarien konnten die Forschungsteams zeigen, dass es kaum Beeinträchtigungen der Wasserqualität gibt, insbesondere nicht im Vergleich mit der ansonsten natürlich verlaufenden Auffüllung der Tagebaugrube.
Chance ergreifen
Als Gründe wurden natürliche Pufferkapazitäten durch Minerale wie Kalzit oder Verdünnungseffekte durch die großen Wassermengen angeführt. Allerdings muss dies für jeden Tagebau individuell untersucht werden, um Wechselwirkungen ausschließen zu können.
Die Errichtung neuer Pumpspeicherwerke in alten Tagebaugruben erscheint damit realistisch, zumal auch proaktive Maßnahmen vorgeschlagen werden, um das Lösen des Pyrits zu vermindern oder zusätzliche Puffermöglichkeiten zu schaffen. Vorhanden sind die riesigen Gruben allemal. Jetzt bleibt nur die Frage, ob man sie sinnvoll nutzen kann.