Speichertechnik

Der deutsche Erdgasbedarf wird nur zu 18 Prozent aus heimischen Quellen gedeckt. Das meiste Gas wird aus Russland und den angrenzenden Nordseestaaten über unterirdisch verlegte Pipelines nach Deutschland transportiert.

Durch die großen Entfernungen von Produktionsorten und Konsumenten können die starken Absatzschwankungen aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht abgefangen werden. Um einen Ausgleich zwischen den konstanten Bezugsströmen und der sich ändernden Abnahme zu schaffen, ist es nötig, das Erdgas zu speichern.

Dabei ist die Erdgas-Speicherung in oberirdischen Kugelbehältern, sog. Röhrenspeichern, aufgrund des sehr geringen zur Verfügung stehenden Volumens nur unzureichend möglich. Sehr viel größere Speichervolumina können unterirdisch zur Verfügung gestellt werden, wobei es grundsätzlich zwei unterschiedliche Typen von Untergrundspeichern gibt.

Insbesondere der Einsatz von Erdgasspeichern garantiert die stabile Verfügbarkeit des umweltschonenden Energieträgers Erdgas, da Speicher den Ausgleich zwischen Gasproduktion und -verbrauch möglich machen. So können in Spitzenverbrauchszeiten zusätzliche Gasmengen ins Leitungsnetz eingespeist und in Niedrigverbrauchszeiten überschüssige Mengen eingespeichert werden. Die im Sommer nicht verbrauchten Mengen werden im Speicher eingelagert und im verbrauchsstarken Winter für die Versorgung der Kunden genutzt. Man spricht von einem saisonalen Ausgleich. Neben der ursprünglichen, auf langfristige Sicht angelegten Aufgabe des saisonalen Ausgleichs ist der Speicherbetrieb heute mehr und mehr für eine flexible Bezugsoptimierung gefragt.

Porenspeicher

Als Porenspeicher bezeichnet man natürliche Gesteinsformationen, die meistens aus porösen Sand- oder Kalksteinformationen bestehen. Die Speichereigenschaften ergeben sich aus der geologischen Struktur des Gesteins, in der das Gas ähnlich wie in einem Schwamm gelagert werden kann. Dabei spielen neben dem Aufbau und der Lagerung der Formation auch die räumliche Verteilung der Hohlräume eine entscheidende Rolle. Durch undurchlässige Deckschichten und begrenzende geologische Formationen wird sichergestellt, dass kein Gas entweichen kann. Wichtige Porenspeicher, die zur Erdgasspeicherung genutzt werden, sind ausgediente Erdgas- oder Erdöllagerstätten. Entsprechende Lagerstätten sind meist gut geologisch untersucht und das Speicherverhalten des Porengesteins ist bekannt. Ein spezieller Typ des Porenspeichers ist der Aquiferspeicher, indem die Poren mit mineralisierten Wässern gefüllt sind. Dieses Wasser wird durch das Speichergas langsam verdrängt und in den unteren Teil der Struktur gepresst. Voraussetzung sind auch hier dichte Deckschichten oder sogenannte Fallenstrukturen (Antiklinalen), welche die Ausbreitung der eingespeicherten Gase in andere Schichten verhindern.

Kavernenspeicher

Kavernen sind künstlich erstellte Hohlräume in Salzstöcken, die eine Größe von bis zu einer Million Kubikmeter Hohlraumvolumen erreichen können. Die in Deutschland gebauten Salzkavernen liegen meist in einem Tiefenniveau zwischen 700 und 2000 m und haben eine zylindrische Form. Der Durchmesser und die Länge der Kaverne variieren von Standort zu Standort und hängen vor allem von den geologischen Eigenschaften des Salzstockes ab. Mit Hilfe von Kompressoren wird das Gas unter hohem Druck in die Kaverne gedrückt, wobei maximale Betriebsdrücke von 250 bar erreicht werden (standortabhängig). Die Dichtheit der Kavernen ist durch die günstigen petrophysikalischen Eigenschaften des umliegenden Salzgesteins gewährleistet.