Energiewende: Bohrloch-Batterie speichert Strom als künstliche Geothermie

Ein zweites Leben für fossile Infrastruktur

Die Energiewende steht vor der Herausforderung, die fluktuierende Einspeisung von Wind- und Solarenergie auszugleichen. Während klassische Batteriespeicher für kurzfristige Pufferlösungen konzipiert sind, sucht die Industrie nach Wegen für eine Speicherung über Tage oder gar Wochen. Das US-amerikanische Unternehmen Geo2Watts schlägt hierfür einen unkonventionellen Weg ein: die Umnutzung stillgelegter Öl- und Gasförderstätten zu sogenannten Bohrloch-Batterien.

Das Konzept basiert auf der Nutzung vorhandener Hohlräume tief unter der Erdoberfläche. Anstatt diese ungenutzt zu lassen, sollen sie als thermische Speicher dienen. Der technische Ansatz ist dabei eng mit der Geothermie verwandt, jedoch künstlich induziert.

Funktionsweise: Wärme als Energiespeicher

Der Prozess der Bohrloch-Batterie ist technisch überschaubar und nutzt bereits verfügbare industrielle Komponenten. Eine Hochtemperatur-Wärmepumpe wird mit überschüssigem Strom aus erneuerbaren Quellen betrieben, um Wasser in den tief liegenden Gesteinsschichten auf Temperaturen von etwa 200 °C zu erhitzen.

Die gespeicherte thermische Energie verbleibt im Untergrund, bis sie bei Bedarf wieder abgerufen wird. Die Rückverstromung erfolgt nach einem Prinzip, das dem eines Geothermiekraftwerks ähnelt: Die Hitze wird genutzt, um eine Turbine anzutreiben, die wiederum Strom in das Netz einspeist.

Herausforderungen und Wirkungsgrad

Ein kritischer Punkt bei diesem Verfahren ist der Wirkungsgrad. Den Berichten zufolge geht bei der erneuten Umwandlung der thermischen Energie in Strom etwa die Hälfte der ursprünglich eingespeisten Energie verloren. Dieser Verlust ist im Vergleich zu modernen Lithium-Ionen-Akkus signifikant höher.

Die Betreiber setzen jedoch auf einen anderen Vorteil: die Kapazität. Während Batterien aufgrund ihrer Kosten und begrenzten Lebensdauer bei einer Speicherung über längere Zeiträume oft unwirtschaftlich werden, bietet das Bohrloch-Prinzip eine enorme Speicherkapazität. Die Energie kann über Tage oder Wochen im Boden gehalten werden, was das System zu einer potenziellen Lösung für längere Perioden mit geringer Wind- und Sonneneinstrahlung macht.

Verfügbarkeit und geografisches Potenzial

Die Anzahl potenzieller Standorte ist weltweit hoch. Allein in den USA werden für Kalifornien 50.000 und für Texas 100.000 ungenutzte Bohrlöcher als geeignet eingestuft. Auch in Deutschland existieren entsprechende Infrastrukturen, insbesondere in Regionen wie Niedersachsen und Sachsen-Anhalt, die historisch durch die Förderung fossiler Energieträger geprägt sind.

Da die Bohrloch-Batterie auf bereits existierende Bohrlöcher zurückgreift, entfallen aufwendige und kostenintensive Tiefbohrungen. Dies könnte die Hürden für eine großflächige Implementierung senken, sofern die Integration der Wärmepumpen und Turbinen in die bestehenden Schächte wirtschaftlich effizient gelingt.

Technischer Status und Ausblick

Aktuell befindet sich das Projekt von Geo2Watts in der Prototypenphase. Die technische Umsetzbarkeit wird von Experten als gegeben angesehen, da alle benötigten Komponenten bereits in industriellem Maßstab produziert werden. Die größte Unbekannte bleibt derzeit die Wirtschaftlichkeit. Da es sich noch um eine frühe Entwicklungsstufe handelt, liegen noch keine belastbaren Daten zu den tatsächlichen Speicherkosten vor.

Im Vergleich zu anderen Speichertechnologien wie der Wasserstoffwirtschaft, chemischen Speichern oder Eisen-Luft-Batterien zeichnet sich das Bohrloch-Konzept durch eine geringe Komplexität aus. Es müssen keine neuen chemischen Prozesse im großen Stil etabliert werden; vielmehr liegt der Fokus auf der Systemintegration vorhandener Technik. Die kommenden Schritte werden zeigen, ob das Zusammenspiel der Komponenten im Feldversuch stabil funktioniert und ob der erzeugte Strom zu wettbewerbsfähigen Preisen in das Netz integriert werden kann.