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.
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.
Wasserstoffspeicher ist ca. 1 km tief
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.
Speichervolumen durch Solependelstrang flexibles
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.
