Die Schweiz setzt auf die Energiewende. Der Bund lanciert
zwei millionenschwere nationale Forschungsprogramme. Eines davon: Mit Druckluft
im Berg Strom speichern. Dies funktioniert, wie zwei Pioniere in einem Stollen
bei Biasca bewiesen haben.
Schweizer Speicherkraftwerke in den Bergen - Druckluftspeicher.
Druckluftspeicherkraftwerke sind Speicherkraftwerke, in denen Druckluft als
Energiespeicher verwendet wird. Sie dienen zur Netzregelung wie beispielsweise
der Bereitstellung von Regelleistung. Wenn mehr Strom produziert als verbraucht
wird, wird mit der überschüssigen Energie Luft unter Druck in einen Speicher
gepumpt; bei Strombedarf wird mit der Druckluft in einer Gasturbine Strom
produziert.
Eine Testanlage in einem ehemaligen Tessiner Neat-Stollen hat nun die Machbarkeit dieser Speichertechnik grundsätzlich bestätigt. Mit dieser Technologie könnte mittel- und langfristig ein Beitrag zur Einbindung des unregelmässig anfallenden Solar- und Windstroms in die Energieversorgung geleistet werden. In den Schweizer Alpen wird ein innovatives System erprobt, um Elektrizität in Form von Druckluft zu speichern. Eine Pilotanlage, die im Erfolgsfall einen wichtigen Schub für erneuerbare Energiequellen bedeuten könnte. Die Schweiz könnte sich so zudem als Energiespeicher Europas behaupten.
So funktioniert die Bergbatterie: Mit der überflüssigen Energie wird ein Generator betrieben, der Luft in einen Stollen presst. Wenn Strombedarf herrscht, wird der Fluss umgekehrt, das heisst die Druckluft wird abgelassen und erzeugte mittels einer Turbine elektrische Energie.
Der Teststollen ist 3'160 Meter lang und liegt nördlich von Biasca im Kanton Tessin. Die Tests finden im zentralen Bereich des Stollens statt. Der Speicherraum für die Druckluft wird von einem Betoneinsatz begrenzt. In der zentralen Kammer wird die Luft auf 33 bar zusammengepresst. Der Druck im Stollen ist wie 300 Meter unter im Meer. Die Luft wird dafür in zwei Stufen komprimiert und dabei 600 Grad heiss. Die teure Energie, die in dieser Wärme steckt, wird hier nicht mehr ungenutzt verschwendet, sondern in einem zusätzlichen Energiespeicher aufgefangen.
Die Pilotanlage von Biasca erreicht so einen Wirkungsgrad von 72-75 Prozent, bereits existierende Anlagen kommen nur auf 45-50 Prozent. Das ist fast so viel wie bei Pumpspeicher-Wasserkraftwerken. Das Pilotprojekt in Biasca hat eine wesentlich höhere Effizienz die insbesondere an der Wärmerückgewinnung liegt. Die Luft wird in zwei Stufen komprimiert und dabei bis zu 550 Grad heiss. Die teure Energie, die in dieser Wärme steckt, wird hier aufgefangen und bei der Umwandlung von Druckluft in elektrische Energie wiederverwendet. Das führt zu dem höheren Wirkungsgrad. Doch die Stollen-Batterie ist umwelt- und naturfreundlicher. Die Druckluftspeicherung hat kaum negative Auswirkungen auf die Umwelt. Es braucht keine Staumauern oder Speicherseen. Umweltpolitisch wäre der Bau eines Druckluft-Speicherkraftwerks weniger umstritten als die Wasserkraft. Die Versorgung mit grossen Energievolumen wäre über längere Zeiträume möglich.
Im Moment konzentriert sich die Testphase darauf, zu schauen, wie der Berg auf den hohen Druck und die erheblichen Druckschwankungen reagiert. Ist der Untergrund dicht? Das Risiko von Erdbeben im Vergleich zur Geothermie ist praktisch nicht vorhanden, weil der Berg nicht neu durchbohrt wird.
Die Energiespeicherung über Druckluft könnte ein grosses Potential haben. Ein Bergland wie die Schweiz mit vielen Stollen und Tunnels könnte insofern eine wichtige Rolle spielen. Militärbunker sind in der Regel zu klein. Besser geeignet als die langgestreckte Form eines Tunnels seien Behälter in Form eines Würfels oder einer Kugel. Ein Würfel mit einer Kantenlänge von 48 Metern könnte 500 MWh Energie speichern, was dem 12-Stunden-Konsum der Stadt Lugano mit 70‘000 Einwohnern gleichkommt.
Die Firma Airlight Energy (Biasca TI) hat drei Patente hinterlegt, die ein Druckluft-Revival denkbar machen. Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage, kurz AA-CAES, heisst das System in der englischen Fachsprache.