Texanisches Start-up entwickelt "umgekehrtes Pumpspeicherkraftwerk"
Wasserkraft wird bereits jahrzehntelang weltweit zur nachhaltigen Erzeugung und Speicherung von Elektrizität genutzt. Klassische Pumpspeicherkraftwerke etwa speichern überschüssige Energie, indem sie Wasser in einen höhergelegenen Stausee pumpen. Wird Strom gebraucht, kann man es später ablassen und zum Antrieb von Turbinen nutzen.
Voraussetzung für diese Technologie ist ein vergleichsweises großes Gefälle – am platten Land ist das wenig effizient. Das Start-up Quidnet Energy schlägt daher vor, das Prinzip auf den Kopf zu stellen, und Energie geomechanisch, d.h. unterirdisch in Form von unter Druck gesetztem Wasser zu speichern.
Pumpspeicherkraftwerk unter der Erde
Das texanische Unternehmen bohrt dafür in unterirdische, undurchlässige Gesteinsformationen und presst Wasser mit Überdruck hinein. Will man die Energie wieder nutzen, lässt man das Wasser sozusagen wieder aus der Erde sprudeln. Wie bei herkömmlichen Pumpspeicherkraftwerken können dadurch Turbinen angetrieben werden, die Elektrizität erzeugen. "Es ist wie ein Pumpspeicherkraftwerk, nur umgekehrt", erklärt es CEO Joe Zhou gegenüber MIT Technology Review.
Der erste Langzeittest von Quidnet Energy zeigte kürzlich vielversprechende Resultate. Auf dem Testgelände in der Nähe von Houston konnten 35 Megawattstunden über 6 Monate hinweg gespeichert werden, wie das Start-up in einer Aussendung erklärt. Das entspricht in etwa einem Tagesverbrauch von 5.000 Haushalten.
Das eigentliche System zur Stromgewinnung, also die Turbinen, befinden sich allerdings noch im Bau. Es basiert auf handelsüblichen Komponenten und könne so schnell im großen Maßstab genutzt werden, heißt es seitens Quidnet Energy.
Langzeitspeicherung
Modellierungen des Start-ups zufolge könnte das unterirdische Pumpspeicherkraftwerk eine Effizienz von maximal 65 Prozent erreichen. Wenn man sein Design auf Wirtschaftlichkeit hin optimiert, wären es nur noch 50 Prozent, wie Zhou erklärt.
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Lithium-Ionen-Akkus sind mit 90 Prozent Wirkungsgrad viel effizienter. Der große Vorteil der Technologie von Quidnet Energy ist die langfristige und vergleichsweise kostengünstige Speichermöglichkeit. Außerdem werden vorrangig US-amerikanische Komponenten verwendet, was in Zeiten von politisch bedingten Handelsschwierigkeiten mit China Sicherheit bietet.
Viele potenzielle Einsatzgegenden
Jedes geomechanische Speichermodul kann bis zu 10 Megawatt aufnehmen, die Elektrizität kann später potenziell rund um die Uhr wieder abgeben werden. Das verwendete Wasser soll in einem Kreislauf bleiben.
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Laut Quidnet Energy gibt es weltweit reichlich geologische Formationen, die einerseits für die umgekehrten Pumpspeicherkraftwerke geeignet sind und sich andererseits in der Nähe bestehender Elektrizitäts-Infrastruktur befinden. Das texanische Pilot-Speicherkraftwerk soll 2026 ans Netz gehen.