Eine nachhaltige Energiewende kann nur erfolgreich gelingen, wenn die fluktuierenden erneuerbaren Energien (EE) in großen (TWh) Mengen über Wochen und Monate hinweg gespeichert und im Bedarfsfall, z.B. bei einer Dunkelflaute, wieder in das Netz eingespeist werden können. Es besteht daher ein dringender Bedarf an leistungsfähigen Energiespeichern.

Insbesondere die geologische Gasspeicherung bietet hier großes Potential und könnte erhebliche zur Energiewende beitragen, wenn „überschüssige“ Energie (z.B. aus der Windkraft und Photovoltaik) über Power to Gas Wasserstoff oder Methan erzeugt und geologisch gespeichert würde. Für die Rückverstromung sind Gaskraftwerke im Spitzen¬lastbetrieb und für die Netzstabilisierung hervorragend geeignet und stellen eine wichtige Stütze für ein ver¬sorgungs-sicheres Energiekonzept basierend auf fluktuierenden Erneuerbaren Energien dar. Gasspeicherung ist ein bewährtes Verfahren mit einer ausgebauten Transport-Infrastruktur. Gasspeicher und Verteilungsinfrastruktur sind vermutlich ein Schlüsselelement einer versorgungssicheren Sektorenkopplung. Mit bis zu 24,3 Mrd. Nm³ (technisch nutzbares Arbeitsgasvolumen) sind Gasspeicher die mit Abstand größten Energiespeicher in Deutschland und können rund 250 TWh (Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland ca. 40 GWh) liefern. Ein weiterer signifikanter Ausbau wird erforderlich, wenn wir mit fluktuierenden erneuerbaren Energien die Versorgung sicherstellen wollen.

Der sichere Betrieb bzw. die sichere Verwahrung von Gasspeichern ist für den Umwelt- und Klimaschutz von ent¬scheidender Bedeutung. Insbesondere ist der Schutz der für die Trinkwassergewinnung geeigneten Grundwässer zu berücksichtigen. Ein geeignetes Monitoring kann helfen, beim weiteren Betrieb alter und dem Ausbau zusätzlicher Speicher die Schutzgüter zu schützen.

Das Projekt SUBI befasst sich mit der Erarbeitung eines grundlegenden Prozessverständnisses zum Einfluss dynamischer Belastung auf Poren- und Kavernenspeicher wie diese im Betrieb – insbesondere bei fluktuierender Energieeinspeisung auftreten. Dazu wurden geeignete Modellansätze entwickelt und parametrisiert. Zur Beschreibung des Verhaltens aktueller Speicher wurden skalenübergeifende Ansätze gewählt und erfolgreich getestet. Es wurden fehlende und kritische Gesteinsparameter in Labor- und Technikumsversuchen gewonnen sowie Untersuchungen zur Fluidchemie und Mikrobiologie durchgeführt. Damit stehen Expertenwissen und Expertengruppen zur Verfügung, welche sich den Schlüsselfragen zur Erhöhung von Sicherheit von Gasspeichern auch im Zuge von Power to Gas Anwendungen stellen.

In SUBI bringen sich Industriepartner maßgeblich ein. Die Unterstützung reichte von Probenbereitstellung (Uniper SE), Materialbereitstellung (Zement, Dyckerhoff), fachliche Beratung (Dyckerhoff, Uniper SE, SGW Solvay GmbH) bis zur Freigabe von Daten (Uniper SE, SGW Solvay GmbH).