26. Oktober 2023 | Die Storag Etzel GmbH hat mit den Arbeiten zur Umrüstung der Salzkavernen in Etzel begonnen. Die Arbeiten finden im Rahmen des H2CAST-Projektes statt. H2CAST steht für „H2 CAvern Storage Transition“, beschäftigt sich also mit der Umwidmung bestehender großvolumiger Kavernen zur Speicherung von Wasserstoff. Das Projekt wird durch das Land Niedersachsen und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Ab Sommer 2024 sollen die Einbringung von 80 t H2 und der operative Betrieb der Wasserstoffspeicherung starten.
Aufnahme von dem H2CAST-Dichtheitstest im Frühjahr des Jahres in Etzel (Quelle: STORAG ETZEL GmbH)
Nach den ersten Dichtheitstests mit Wasserstoff zur Zustandsbewertung im Frühjahr dieses Jahres, wurde in der letzten Woche die Planung des H2CAST-Projektes abgeschlossen. Nun konnten die Arbeiten zur Umrüstung der zwei Etzel-Kavernen für die Wasserstoffspeicherung beginnen.
In eine Kaverne baut Storag Etzel in die Zugangsbohrung eine Gasspeicherkomplettierung und ein Solependelstrang ein. Zudem werde ein neuer für Wasserstoff geeigneter Kavernenkopf aufgebaut. Die „Workoverarbeiten” mittels einer Winde will das Unternehmen voraussichtlich bis Ende des Jahres abschließen. Die Komplettierungsarbeiten wurden von der Aufsichtsbehörde, dem Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG) im Vorfeld genehmigt.
Im Rahmen des H2CAST-Demonstrationsbetriebes will Storag Etzel die Langzeiteignung unter realen Betriebsbedingungen nachweisen: „Insbesondere wollen wir zeigen, dass die bereits vorhandenen Anlagen im Kavernenfeld Etzel für die Wasserstoffspeicherung geeignet sind, ohne dass es der Entwicklung neuer Bauteile bedarf“, so Carsten Reekers Leiter des Verbundprojektes H2CAST.
Bewährte Technik aus Erdgasspeicherung
Bei den Komponenten greife das Speicherunternehmen weitgehend auf bereits am Markt verfügbare Technik zurück, welche sich bei der Speicherung von Erdgas über Jahrzehnte hinweg bewährt hat. Die Einzelelemente werden hier im Realbetrieb mit Wasserstoff getestet, sie wurden zuvor im Labor von Spezialisten unter künstlicher Wasserstoffbeladung auf ihre H₂-Verträglichkeit untersucht.
H2CAST sieht vor, dass in eine der Zugangsbohrungen der Kavernen eine sogenannte Förderrohrtour eingebaut wird, durch welche in Kürze Wasserstoff ein- und ausgelassen werden kann. Ein Dichtelement, ein sogenannter „Packer“, am unteren Ende der Förderrohrtour dichte diese verschweißten Rohre gegenüber der mit dem Gebirge zementierten äußeren Rohrtour ab. Dazwischen entstehe über die bis in eine Tiefe von ca. 1 km verlaufende Wasserstoff-Förderrohrtour ein wenige Zentimeter breiter Ringraum, vergleichbar mit einem doppelwandigen Tank.
Dieser Ringraum wird mit einer Flüssigkeit gefüllt, er bildet ein Zwei-Barrieren-System gegenüber dem umgebenden Gebirge. Durch ein spezielles Überwachungssystem können laut Storag Etzel bereits sehr geringe Mengen Wasserstoff, sollte dieser durch die Dichtungen hindurchdiffundieren, im Ringraum gesammelt und gemessen werden. Als Bohrungsabschluss wird ein weiterentwickelter Kavernenkopf der Firma Hartmann Valves aus niedersächsischer Produktion aufgebaut, welcher über zusätzliche Überwachungsmöglichkeiten verfügt.
Stufenlos variierbares Speichervolumen
In die Förderrohrtour werde nach eigenen Angaben ein weiterer Rohrstrang als Solependelstrang mit einem kleineren Durchmesser eingebaut. Durch diesen könne die bei der Erstbefüllung der Kaverne mit Wasserstoff verdrängte Sole zutage gefördert werden. Das Besondere daran: im H2CAST-Projekt könne dieser Vorgang auch umgekehrt werden, sodass Sole aus dem Kavernenfeld in die Kavernen zurück gepumpt werden könne, bis diese wieder nahezu vollständig mit Sole gefüllt sind.
Der verdrängte Wasserstoff wird dabei laut dem Speicherunternehmen in eine der beiden Kavernen umgelagert, welche in dieser Betriebsart als „Wasserstoffpipeline“ fungiere. Durch das Einpumpen oder Fördern von Sole könne das nutzbare Speichervolumen (Arbeitsgasvolumen) für Wasserstoff stufenlos variiert werden und das in der Kaverne verbleibende Wasserstoffgas zur Aufrechterhaltung des Stützdruckes, das sogenannte „Kissengas“ minimiert werden. Im folgenden Testbetrieb könnten damit unter anderem verschiedene Druckstufen in der Kaverne, wie in der zukünftigen Wasserstoffwirtschaft zu erwarten sind sowie die H2-Reinigung getestet werden.
Grafik des H2Cast-Projekt Aufbaus (Quelle: STORAG ETZEL GmbH)
„H2-ready“ bis 2026
Im Anschluss an die Komplettierungen plant Storag Etzel weitere Tests zur Dichtheit der Bohrungsausrüstungen und des Salzgebirges. Sofern die Tests erfolgreich verlaufen, sollen die Kavernen dann mit 80 t Wasserstoff bis zum höchsten zulässigen Druck beaufschlagt werden. Eine obertägige Testanlage wird den Gasspeicherbetrieb mit den Arbeitsschritten Verdichtung, Gastrocknung und -reinigung, Druckregelung, Mengen- und Qualitätsmessung ermöglichen.
Bis 2026 soll der Standort Etzel „H2-ready“ werden. Im Nachgang werden die Forschungsergebnisse und technischen Standards anderen Kavernenstandorten in der Region zugänglich gemacht. Das Projekt dient somit als „Blaupause“ für die Umrüstung für zukünftige Wasserstoffspeicherung in Deutschland.
Neben Storag Etzel testen auch weitere Unternehmen Möglichkeiten zur Wasserstoffspeicherung. Auch der Energiedienstleister EWE gibt den Projektstart einer umgerüsteten Salzkaverne bekannt.
