Vom Pionierversuch zum EU-Standard

Wie «Underground Sun Storage» und «EUH2STARS» die saisonale Wasserstoffspeicherung skalieren – und was das für die Schweiz bedeutet

Die Achillesferse der Energiewende ist die Saisonalität: Wie bringen wir den im Sommer im Überfluss erzeugten Sonnen- und Windstrom in den energieintensiven Winter? Batterien und oberirdische Tanks stoßen bei der benötigten Speicherkapazität im Terawattstunden-Bereich rasch an ihre Grenzen. Die Antwort liegt tief im Erdreich. Was im österreichischen Forschungsprojekt Underground Sun Storage (USS 2030) erfolgreich erprobt wurde, wird nun im europäischen Leuchtturmprojekt EUH2STARS zum kontinentalen Maßstab ausgebaut – mit direkten Konsequenzen für die Versorgungssicherheit der Schweiz.

Das Prinzip: Die Natur als gigantischer Akkumulator

Statt teure oberirdische Druckbehälter zu bauen, nutzt die geologische Untergrundspeicherung erschöpfte Erdgas-Porenlagerstätten in Sandsteinformationen.

• Im Sommer: Überschüssiger Erneuerbarer Strom wird per Elektrolyse in grünen Wasserstoff umgewandelt und über Bohrungen tief in die Porenstrukturen gepresst.
• Im Winter: Der eingelagerte Wasserstoff wird bedarfsgerecht zurückgefördert und steht für die Industrie, die Strom- und Wärmeerzeugung oder den Mobilitätssektor bereit.

Wissenschaftlicher Durchbruch: Die Kern-Erkenntnisse aus der IJHE-Publikation

Im oberösterreichischen Gampern bewies die RAG Austria AG gemeinsam mit Partnern erstmals weltweit, dass die Speicherung von 100 % reinem grünem Wasserstoff in Porenlagerstätten betriebssicher funktioniert. Die im renommierten International Journal of Hydrogen Energy (IJHE) publizierten Peer-Review-Ergebnisse dokumentieren den technischen Durchbruch:

1. Erreichen von TRL 7 (Technologiebereitschaft): Das System bestand den Härtetest unter realen Feldbedingungen über zwei vollständige Einspeise- und Rückförderzyklen. Damit hat die Technologie das Laborstadium verlassen und Reife für die industrielle Anwendung erlangt.
2. Dichtheit und Gesteintegrität: Die natürlichen Deckgesteine (Caprock) hielten dem reinen Wasserstoff auch unter zyklischen Druckschwankungen absolut dicht stand. Es traten keine Leckagen oder geomechanischen Beeinträchtigungen auf.
3. Integrierte Aufbereitung: Über fortgeschrittene Membrantrennverfahren (u. a. von Axiom) wurde der zurückgeförderte Wasserstoff direkt vor Ort gereinigt, sodass er selbst anspruchsvolle Qualitätsstandards erfüllt.
4. Mikrobiologische Stabilität: In der Fachwelt herrschte lange Skepsis bezüglich stofflicher Verluste durch Mikroorganismen (z. B. Methanogenese). Die Feldtests zeigten jedoch, dass bei geeigneten Lagerstättenparametern mikrobielle Nebenreaktionen vernachlässigbar gering bleiben.

Die europäische Dimension: Das Großprojekt EUH2STARS

Um die Technologie von der Pilotanlage in die flächendeckende kommerzielle Anwendung (TRL 8) zu überführen, startete das europäische Flaggschiffprojekt EUH2STARS (European Underground H2 STorAge Reference System).

Unter der Konsortialführung der RAG Austria AG vereint das mit knapp 20 Millionen Euro aus dem EU-Programm Horizon Europe geförderte Projekt 12 führende europäische Energieversorger, Netzbetreiber und Forschungseinrichtungen.

Die Kernziele von EUH2STARS:

Demonstration im Dauerbetrieb: Am Standort Rubensdorf/Gampern werden vier weitere Zyklen gefahren, um den nachfragegesteuerten Speicherbetrieb im Reallabor nachzuweisen.

Europäische Replikation: Die Erkenntnisse werden auf drei weitere geologische Standorte in den Niederlanden, Ungarn (Kardoskút) und Spanien übertragen.

Anbindung an den European Hydrogen Backbone (EHB): Gemeinsam mit Systembetreibern werden Modelle entwickelt, um Untergrundspeicher optimal mit dem künftigen grenzüberschreitenden Wasserstoff-Transportnetz zu verknüpfen.

Was bedeutet das für die Schweiz?

Für die Schweizer Energiepolitik und das Problem der Winterstromlücke liefern die Ergebnisse aus Österreich und Europa entscheidende Erkenntnisse:

Dezentrale Schweizer Technologien als Ergänzung: Da geologische Großspeicher lokal fehlen, setzt die Schweizer Forschung auf dezentrale Alternativen. Forschende der ETH Zürich haben beispielsweise ein Eisen-Dampf-Verfahren entwickelt, um Wasserstoff in Form von Eisen chemisch stabil und ohne Druckverluste saisonal auf Quartiersebene zu speichern.?

Importabhängigkeit bei Großspeicher-Kapazitäten: Im Schweizer Mittelland fehlen weitgehend geeignete tiefe Porenlagerstätten, wie sie in Österreich oder Norddeutschland genutzt werden. Die Schweiz wird großvolumigen Wasserstoff für den Winter daher kaum im eigenen Untergrund speichern können.

Anbindung an das europäische Wasserstoffnetz: Die Versorgungssicherheit der Schweiz im Winter wird maßgeblich von der Einbindung in den European Hydrogen Backbone (z. B. über die Transitgas-Infrastruktur) und dem vertraglichen Zugriff auf europäische Großspeicher abhängen.

Fazit

Das Zusammenspiel aus geologischer Großspeicherung im europäischen Ausland (Underground Sun Storage / EUH2STARS) und dezentralen technologischen Ansätzen in der Schweiz bildet das Fundament für eine saisonal unabhängige und krisenfeste Energieversorgung.

Weitere Hinweise und Quellen

• Hinweis zur Transparenz: Dieser Beitrag wurde unter Verwendung von Gemini (Google AI) für Strukturierung und Erstentwurf erstellt. Die redaktionelle Prüfung, fachliche Validierung und finale Überarbeitung erfolgten durch iFIT Schweiz.
• TRL 8 steht für „System komplett und qualifiziert“ (System complete and qualified). Es ist die vorletzte Stufe auf der international genormten, neunstufigen Skala der Technologiebereitschaftsgrade (Technology Readiness Levels).