„nachhaltige technologien 03 | 2026"

Neben der Nachnutzung von Infrastruktur steht der Neubau großer Kavernenspeicher im Fokus. Dazu begleitet INTERSTORES den Bau des weltweit größten thermischen Kavernen-Energiespeichers (Giga-CTES) bei Helsinki. Das Konzept der Kavernenspeicher Kavernenspeicher bestehen in der Regel aus meh- reren Kammern im oberflächennahen Festgestein. Dabei kommt Wasser aufgrund seiner idealen Materialeigenschaften als kostengünstiges, leicht verfügbares Speichermedium zum Einsatz, womit entsprechend Temperaturen von bis zu 95 °C im Speicher angestrebt werden können. Durch die thermisch stabilen Eigenschaften des gering durchlässigen umgebenden Gesteins sowie die angestrebte Nutzungsdauer von vielen Jahrzehnten kann weitgehend auf kostenintensive Isolierung und Abdichtung verzichtet werden. Im Betrieb trägt die isolierende Wirkung des erwärmten Gesteins wesentlich dazu bei, Wärmeverluste zu minimieren und die Effizienz der Anlage aufrecht zu erhalten. Ein weiterer Vorteil dieser Speicherkonzepte liegt in den großen realisierbaren Speichervolumina, die durch zusätzliche Kavernen sogar modular erweitert werden können. Neben der saisonalen Speicherung ermöglichen Kavernenspeicher mit ihren hohen Be- und Entladeleistungen zudem die kurzfristige Abdeckung von Wärmebedarfsspitzen. Innovative Projekte gehen einen Schritt weiter, indem sie die Druckspeicherung im Untergrund mitnutzen: Dabei wird der mit der Tiefe steigende Porenwasserdruck gezielt genutzt, um Speichertemperaturen von über 100 °C zu ermöglichen und somit die Systeme effizienter und leistungsfähiger zu gestalten. ie zuverlässige Bereitstellung kostengünstiger, umweltfreundlich erzeugter Energie ist eines der zentralen Ziele im Energiesektor. Angesichts des wachsenden Anteils fluktuierender, erneuerbarer Energiequellen gewinnt dabei auch die langfristige und flexible Speicherung thermischer Energie an Be- deutung. Zu diesem Zweck bieten sich insbesondere möglichst große Wärmespeicher mit entsprechend hohen Speicherkapazitäten an. Das Potenzial der Nutzung unterirdischer Kavernen im Festgestein wurde bereits im Rahmen des „Solar Heating and Cooling Programme“ der Internationalen Energie- agentur in den 90er-Jahren erkannt und wird nun in aktuellen Forschungsprojekten wieder aufgegriffen. Als strategisches Element zur Spitzenlastkappung oder saisonalen Lastverschiebung in Fernwärmenet- zen leisten sie in Schweden und Finnland bereits heute einen bedeutsamen Beitrag zur Reduzierung des Verbrauchs fossiler Energieträger (Abb. 1). Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit saisonaler thermischer Energiespeicher Das Forschungsprojekt INTERSTORES vereint 14 Pro- jektpartner aus neun Ländern und hat zum Ziel, die Marktakzeptanz und Wettbewerbsfähigkeit saisona- ler Energiespeicherung (sTES) zu erhöhen. An zwei Pilotanlagen werden innovative Speicherkonzepte, Auslegungsprinzipien, Kosten und Umweltauswirkun- gen untersucht. Besonders ökonomische Betrachtun- gen und umfassende Lebenszyklusanalysen, die den Einsatz kostengünstiger, recycelter Speichermateri- alien sowie die verstärkte Integration erneuerbarer Energien einbeziehen, stehen im Mittelpunkt. Da- durch sollen die Investitionskosten, der Primärener- giebedarf und die CO 2 -Emissionen minimiert werden. D Nutzung von Kavernen als innovative Wärmespeicher Dominik Müller, Christoph Bott, Peter Bayer, Mia Roslund Grabungsarbeiten der Zugangstunnel des Kavernenspeichers „Giga-CTES“ (Finnland) im Projekt INTERSTORES Foto: Mia Roslund