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Energiespeicher Bergwerk: Wie die Schwerkraft Strom speichert

Regelmäßig widmen wir uns neuen Technologien, die in der Lage sind, Wirtschaft* und Gesellschaft nachhaltig zu verändern und damit auch neue Investment-Cases für Anleger* zu schaffen. Dieses Mal schauen wir uns an, wie Bergkraftwerke zum Speichern von Energie verwendet werden können, wie das funktioniert und welche Unternehmen diese Technologie bereits erproben.

1. Energiespeicher Bergwerk: Wie die Schwerkraft Strom speichert
2. Einleitung
3. Was sind Bergkraftwerke?
4. Wie funktionieren Bergkraftwerke?
5. Welche Vorteile haben Bergkraftwerke?
6. Welche Herausforderungen gibt es bei Bergkraftwerken?
7. Welche Unternehmen sind in diesem Bereich aktiv oder forschen?
8. Fazit

• Einleitung
• Was sind Bergkraftwerke?
• Wie funktionieren Bergkraftwerke?
• Welche Vorteile haben Bergkraftwerke?
• Welche Herausforderungen gibt es bei Bergkraftwerken?
• Welche Unternehmen sind in diesem Bereich aktiv oder forschen?
• Fazit

Einleitung

Die Energiewende* erfordert eine zuverlässige und flexible Speicherung von Strom aus erneuerbaren Quellen* wie Wind- und Solarenergie. Eine innovative Lösung, die in den letzten Jahren an Aufmerksamkeit gewonnen hat, ist die Nutzung von stillgelegten Bergwerken als Schwerkraftbatterien. Dabei wird elektrische Energie in potenzielle Energie umgewandelt, indem schwere Gewichte in die Tiefe gehoben oder gesenkt werden. In diesem Artikel erfährst du, wie diese Technologie funktioniert, welche Vorteile sie bietet, welche Herausforderungen sie mit sich bringt und welche Unternehmen in diesem Bereich aktiv sind oder forschen.

Was sind Bergkraftwerke?

Bergkraftwerke sind eine Form von unterirdischen Schwerkraftspeichern (Underground Gravity Energy Storage, Uges), die stillgelegte Bergwerke als Speichermedium* nutzen. Ein Bergkraftwerk besteht aus einem oder mehreren Gewichten, die an Seilen oder Stangen befestigt sind, die durch einen Schacht führen. Die Gewichte können aus Beton, Stahl oder anderen Materialien bestehen und je nach Größe und Tiefe des Schachtes mehrere hundert Tonnen wiegen. Die Gewichte werden von Elektromotoren angetrieben, die sowohl als Motoren als auch als Generatoren fungieren können.

Wie funktionieren Bergkraftwerke?

Das Prinzip eines Bergkraftwerks ist einfach: Wenn überschüssiger Strom aus erneuerbaren Quellen zur Verfügung steht, wird er genutzt, um die Gewichte in die Höhe zu ziehen. Dabei wird elektrische Energie in potenzielle Energie umgewandelt und gespeichert. Wenn Strom benötigt wird, werden die Gewichte wieder in die Tiefe gelassen. Dabei wird potenzielle Energie in elektrische Energie zurückverwandelt und ins Netz eingespeist. Die Geschwindigkeit, mit der die Gewichte gehoben oder gesenkt werden, bestimmt die Leistung, die das Bergkraftwerk abgeben oder aufnehmen kann. Je schneller die Gewichte bewegt werden, desto höher ist die Leistung. Je langsamer die Gewichte bewegt werden, desto länger kann das Bergkraftwerk Strom liefern oder speichern.

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Welche Vorteile haben Bergkraftwerke?

Bergkraftwerke haben mehrere Vorteile gegenüber anderen Speichertechnologien*. Zum einen sind sie sehr schnell und flexibel einsetzbar. Sie können innerhalb von Sekunden von Null auf volle Leistung hoch- oder runterfahren und so auf die Schwankungen im Stromnetz reagieren. Zum anderen sind sie sehr langlebig und wartungsarm. Sie haben keinen Kapazitätsverlust über die Zeit und können über 50 Jahre lang betrieben werden. Außerdem haben sie keinen Energieverlust bei der Speicherung, da die potenzielle Energie der Gewichte konstant bleibt. Zudem sind sie umweltfreundlich, da sie keine schädlichen Emissionen verursachen und keine seltenen oder giftigen Materialien benötigen. Schließlich sind sie kostengünstig, da sie vorhandene Infrastrukturen wie Bergwerke nutzen und keine großen Bauarbeiten erfordern.

Welche Herausforderungen gibt es bei Bergkraftwerken?

Bergkraftwerke sind zwar eine vielversprechende Technologie, aber sie sind nicht ohne Herausforderungen. Zum einen sind sie auf geeignete Standorte angewiesen, die über ausreichend tiefe und stabile Schächte verfügen. Nicht alle stillgelegten Bergwerke sind dafür geeignet oder verfügbar. Zum anderen sind sie auf eine hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit angewiesen, da ein Versagen der Seile oder Stangen zu schweren Unfällen führen könnte. Die mechanischen Komponenten müssen daher regelmäßig überprüft und gewartet werden. Außerdem sind sie auf eine effiziente Steuerung und Regelung angewiesen, um die optimale Leistung und Speicherkapazität zu erreichen. Die Elektromotoren müssen daher mit intelligenten Algorithmen und Sensoren ausgestattet werden, die die Bewegung der Gewichte an die Bedingungen im Stromnetz* anpassen.

Welche Unternehmen sind in diesem Bereich aktiv oder forschen?

Es gibt mehrere Unternehmen, die in diesem Bereich aktiv sind oder forschen. Eines davon ist das schottische Unternehmen Gravitricity, das ein Pilotprojekt in einem stillgelegten Bergwerk in Finnland* gestartet hat. Das Projekt soll die Machbarkeit und Leistungsfähigkeit eines Bergkraftwerks mit einem 530 Meter tiefen Schacht und einem 50 Tonnen schweren Gewicht demonstrieren. Das Unternehmen plant, in Zukunft Bergkraftwerke mit bis zu 20 Megawattstunden Speicherkapazität zu bauen¹². Ein anderes Unternehmen ist das deutsche Unternehmen Gravity Storage, das ein Konzept für ein Bergkraftwerk mit einem 1.000 Meter tiefen Schacht und einem 3.000 Tonnen schweren Gewicht entwickelt hat. Das Unternehmen will Bergkraftwerke mit bis zu 8 Megawattstunden Speicherkapazität anbieten³. Ein weiteres Unternehmen ist das schweizerische Unternehmen Energy Vault, das ein Konzept für ein oberirdisches Schwerkraftspeicher-System mit einem Turm aus gestapelten Betonblöcken entwickelt hat. Das Unternehmen will Systeme mit bis zu 35 Megawattstunden Speicherkapazität anbieten.

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Fazit

Bergkraftwerke sind eine innovative Speichertechnologie, die die Schwerkraft* nutzt, um Strom aus erneuerbaren Quellen zu speichern. Sie bieten mehrere Vorteile wie Schnelligkeit, Langlebigkeit, Umweltfreundlichkeit und Kosteneffizienz. Sie haben aber auch einige Herausforderungen wie Standortabhängigkeit, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Steuerung. Es gibt mehrere Unternehmen, die in diesem Bereich aktiv sind oder forschen und verschiedene Konzepte für Schwerkraftspeicher entwickeln. Bergkraftwerke haben das Potenzial, eine wichtige Rolle bei der Energiewende zu spielen und die Integration von erneuerbaren Energien zu erleichtern.

Verwendete Quellen

• Gravitricity: Gravitricity to test gravity energy storage in Finland
• Energy Live News: Gravitricity to test gravity energy storage in Finland
• Gravity Storage: Gravity Storage – The Future of Energy Storage