Forscher der NOVA-Universität Lissabon und der Universität Lissabon haben untersucht, ob poröse Gesteinsformationen tief unter der Erde genutzt werden könnten, um überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien in Form von Druckluft zu speichern.

Im günstigsten von ihnen modellierten Szenario könnte ein einzelnes unterirdisches Reservoir bis zu 1 TWh Energie speichern – genug, um den Verbrauch einiger mittelgroßer portugiesischer Städte nahezu zu decken.

Die Idee klingt futuristisch, doch die Energiespeicherung mittels Druckluft gibt es in verschiedenen Formen bereits seit den 1970er Jahren. Die portugiesische Forschung untersucht nun, wie dies in natürlich porösen Gesteinsformationen in beträchtlicher Tiefe funktionieren könnte.

Wie funktioniert das?

Wenn Windkraftanlagen oder Solaranlagen mehr Strom produzieren, als unmittelbar benötigt wird, könnte dieser Überschussstrom zum Antrieb von Kompressoren genutzt werden.

Die Luft würde dann in ein Bohrloch, möglicherweise Hunderte oder sogar Tausende von Metern unter der Erde, in die winzigen Hohlräume gedrückt, die von Natur aus zwischen den Körnern porösen Gesteins vorkommen.

Diese Hohlräume enthalten normalerweise Salzwasser, das nicht trinkbar ist. Die komprimierte Luft verdrängt das Wasser und bleibt unter Druck im Untergrund eingeschlossen.

Wenn wieder Strom benötigt wird, wird der Vorgang umgekehrt. Die komprimierte Luft wird zurück an die Oberfläche befördert, wo sie sich ausdehnt und dabei Turbinen antreibt, um Strom zu erzeugen. Dabei muss kein Brennstoff verbrannt werden.

Ricardo Pereira, Forscher bei GeoBioTec an der NOVA School of Science and Technology, erklärte gegenüber Euronews, dass der Boden im Grunde als Batterie genutzt werden könne und potenziell genug Energie speichere, um kleine Städte mit Strom zu versorgen.

Die Forscher testeten verschiedene geologische Bedingungen und Tiefen, um zu ermitteln, wie viel Energie theoretisch gespeichert werden könnte.

Ihr Best-Case-Modell ergab eine Energiedichte von bis zu 156 kWh pro Kubikmeter und eine maximale Speicherkapazität von rund 1 TWh bei einer Betriebstiefe von 3.000 Metern. Pereira betonte, dass dies ein optimales Szenario darstelle und nicht das, was jeder unterirdische Standort erreichen könne.

Portugal könnte über die dafür geeigneten geologischen Voraussetzungen verfügen

Es gibt noch einen weiteren Grund, warum die Forschung für Portugal besonders interessant sein könnte.

Wissenschaftler untersuchen derzeit, wo geeignete Gesteinsformationen vorhanden sein könnten, und das Lusitanische Becken, das sich in etwa zwischen Lissabon und Aveiro erstreckt, hat sich als Gebiet mit beträchtlichem Potenzial herausgestellt.

Zufälligerweise umfasst es auch eine der stärker industrialisierten Regionen des Landes, in der Wind-, Solar- und Wasserkraft bereits in großem Umfang genutzt werden.

Lissabon und Almada gehören zu den Gebieten, die von den Forschern aufgrund ihrer Bevölkerungsdichte und industriellen Aktivität als potenziell interessant hervorgehoben wurden.

Unterirdische Speichermöglichkeiten könnten dem Stromnetz auch helfen, wenn es zu Störungen kommt.

Druckluftsysteme können einen sogenannten „Black Start“ ermöglichen, wodurch die Stromerzeugung gestartet werden kann, ohne zuvor Strom aus dem Netz beziehen zu müssen.

Pereira sagte, eine solche Technologie hätte möglicherweise dazu beitragen können, einige der Schwierigkeiten zu bewältigen, die während des iberischen Stromausfalls von 2025 auftraten, betonte jedoch vorsichtig, dass sie keine Wunderlösung für einen Ausfall dieser Größenordnung geboten hätte.

Die größte Hürde könnte das Gesetz sein

Man sollte noch nicht damit rechnen, dass in ganz Portugal schon bald unterirdische Energiespeicher entstehen.

Pereira schätzt, dass es zwischen fünf und zehn Jahren dauern könnte, ein Projekt von den geologischen Untersuchungen über Bohrungen und Tests bis hin zur Inbetriebnahme zu bringen.

Zudem gibt es ein dringenderes Problem. Laut dem Forscher fehlt es in Portugal derzeit an spezifischen Rechtsvorschriften, die diese Art der unterirdischen Energiespeicherung zulassen.

Da der Untergrund dem Staat gehört, können Unternehmen ohne einen entsprechenden Rechtsrahmen nicht einfach mit der Entwicklung von unterirdischen Speicherprojekten beginnen. Pereira erklärte gegenüber Euronews, dass das Fehlen einer gesetzlichen Regelung Unternehmen derzeit daran hindert, auch nur ausreichend detaillierte Vorstudien durchzuführen.

Derzeit geht es bei den portugiesischen Arbeiten eher darum, Möglichkeiten auszuloten, als ein neues Energieprojekt anzukündigen.

Sollten jedoch geeignete geologische Gegebenheiten identifiziert und die regulatorischen Fragen geklärt werden können, könnte ein Teil des an besonders sonnigen oder windreichen Tagen erzeugten Stroms eines Tages an einem eher unerwarteten Ort gespeichert werden: in den Gesteinsschichten tief unter Portugal.