Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aussolen einer Kaverne nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie die mittels des Verfahrens hergestellte Kaverne. Derartige Kavernen werden in unterirdischen Salzschichten angelegt und für die Speicherung von Energieträgern wie Öl, Erdgas oder Druckluft genutzt. Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichereinrichtung mit einer erfindungsgemäß ausgesogen Kaverne sowie die damit hergestellte Energiespeichereinrichtung.

Zum Aussolen der Kaverne wird eine Spülrohreinrichtung mit zwei Spülrohren durch wenigstens ein Bohrloch in eine unterirdische Salzschicht hinein verlegt. Durch die Spülrohre erfolgt zunächst eine Kellersolung und darauf folgend eine Breitsolung.

Es ist bekannt, zum Aussolen einer Kaverne eine Bohrung bis in einen Salzstock, also eine unterirdische Salzschicht, abzuteufen. Das entstehende Bohrloch wird durch eine einzementierte Rohrtour gesichert. Darin werden ein inneres, erstes Spülrohr und ein äußeres, zweites Spülrohr eingebaut. Damit steht ein Raum innerhalb des ersten Spülrohrs und ein Ringraum zwischen dem ersten Spülrohr und dem zweiten Spülrohr für das Aussolen der Kaverne zur Verfügung. Eine Kammer im Bereich der Enden der Spülrohre wird dabei vergrößert, indem Salz von den Rändern der Kammer gelöst wird. Als Lösungsmittel dient Wasser, welches zunächst durch das innere, erste Spülrohr in die Kammer eingeleitet wird. Die sich mit dem Salz bildende Sole wird durch den Ringraum, also durch das äußere, zweite Spülrohr aus der Kammer herausgedrückt und zur Erdoberfläche befördert. Dieser erste Spülvorgang wird Kellersolung oder direktes Solen genannt. Nach der Kellersolung erfolgt eine sogenannte Breitsolung, auch indirektes Solen genannt, bei welcher die Kammer mehr als bei der Kellersolung in der Breite ausgespült wird. Hierfür wird die Spülrichtung umgekehrt, so dass Wasser durch den Ringraum in die Kammer gepumpt wird und Sole durch das innere Spülrohr aus der Kammer herausgedrückt wird. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 629 769 A2 als

Stand der Technik beschrieben.

Die mit diesem bekannten Verfahren hergestellte Kaverne ist für das Einspeichern und Ausspeichern von Erdgas vorgesehen. Für diesen Anwendungszweck wird die Kaverne in der Regel mittels eines einzigen

Bohrlochs ausgesolt, wobei die Kaverne vergleichsweise viel tiefer als breit ausgebildet wird. Die große Tiefe kann bei der späteren Nutzung der Kammer als Speicher für Energieträger jedoch nachteilig sein für andere Energieträger als Gas, für die eine große Pumpleistung zu deren Förderung erforderlich wäre.

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gesetzt, ein Verfahren zum Aussolen einer Kaverne und eine Kaverne bereitzustellen, die eine energetisch vorteilhafte Nutzung als Teil einer Energiespeichereinrichtung ermöglichen. Ferner hat sich die Erfindung zur Aufgabe gesetzt, ein Verfahren zum Herstellen einer energetisch vorteilhaft betreibbaren Energiespeichereinrichtung mit einer Kaverne sowie die entsprechende Energiespeichereinrichtung bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Aussolen einer

Kaverne nach dem Patentanspruch 1 , mit einem dieses Verfahren umfassendes Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichereinrichtung nach dem Patentanspruch 10, mit einer Kaverne nach dem Patentanspruch 14 und mit einer Energiespeichereinrichtung nach dem Patentanspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben oder ergeben sich aus der Beschreibung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Kaverne und der Energiespeichereinrichtung ergeben sich dabei auch aus beschriebenen oder beanspruchten Merkmalen der beschriebenen und beanspruchten Verfahren.

Bei einem Verfahren zum Aussolen einer Kaverne, wobei eine Spülrohreinrichtung mit einem ersten Spülrohr und einem zweiten Spülrohr durch wenigstens ein Bohrloch in eine unterirdische Salzschicht hinein verlegt wird und wobei durch die Spülrohre nachfolgend eine Kellersolung zur Ausbildung einer Kammer in der Salzschicht und nachfolgend eine Breitsolung zur Verbreiterung der Kammer erfolgt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere Kammern auf gleiche Weise nebeneinander hergestellt werden und bei der Breitsolung so weit verbreitert werden, dass Durchbrüche zwischen den jeweils benachbart angeordneten Kammern entstehen, und die Kaverne aus diesen mittels den Durchbrüchen miteinander verbundenen Kammern mit einer Länge hergestellt wird, die größer ist als ihre Tiefe.

Weiter wird die Aufgabe gelöst durch eine Kaverne in einer unterirdischen Salzschicht, wobei die Kaverne mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Entsprechend münden bei dieser Kaverne mehrere Bohrlöcher nebeneinander in die Kaverne. Die Länge der Kaverne ist größer als ihre

Tiefe, so dass die fertiggestellte Kaverne schließlich in etwa die Form einer liegend angeordneten Zigarre aufweist, wohingegen Gaskavernen nach dem Stand der Technik in der Regel in etwa die Form einer stehend angeordneten Zigarre haben. Dadurch kann die erfindungsgemäß hergestellte Kaverne ein Volumen wie eine herkömmliche Gaskaverne aufweisen, muss dabei jedoch weit weniger tief in den Boden reichen. Das hat zur Folge, dass ein in der Kaverne gelagertes Medium über eine vergleichsweise geringe Förderhöhe durch vergleichsweise kurze Rohrleitungen gefördert werden kann. Dadurch ergibt sich ein geringer Widerstand in den Rohrleitungen und eine energiesparende Förderung. Da die Kaverne erfindungsgemäß aus mindestens zwei Kammern, bevorzugt aus wenigstens vier Kammern, besonders bevorzugt aus sechs Kammern oder mehr als sechs Kammern, gebildet wird, sind somit auch entsprechend viele Bohrlöcher vorhanden, durch welche später ein Medium in die Kaverne eingespeichert oder aus der Kaverne ausgespeichert werden kann. Dadurch ist eine vergleichsweise große Förderleistung bei einer vergleichsweisen geringen Strömungsgeschwindigkeit möglich. Auch dadurch können Energieverluste durch Widerstände in den Rohrleitungen gering gehalten werden, so dass eine energiesparende Förderung möglich ist. Darüber hinaus bewirkt eine größere Förderleistung eine höhere elektrische Leistung bei Nutzung des Mediums zur Umwandlung von mittels des Mediums gespeicherter Energie in elektrische Energie bzw. bei Nutzung des Mediums zur Bereitstellung von mittels des Mediums gespeicherten elektrischen Stroms.

Zur Kellersolung wird in einer ersten Spülrichtung Wasser durch das erste Spülrohr in die sich im Bereich der unteren Enden der Spülrohre ausbildende Kammer eingebracht. In zur ersten Spülrichtung entgegengesetzter, zweiter

Spülrichtung wird Sole durch das zweite Spülrohr aus der Kammer abgeleitet. In der Kammer löst das Wasser unter Bildung der Sole Salz aus der Salzschicht an den Rändern der Kammer heraus und vergrößert dadurch die Tiefe der Kammer. Vorzugsweise verbleibt bei der Kellersolung zumindest das erste Spülrohr in einer gleichbleibenden Tiefe.

Die Kellersolung wird auch als direktes Aussolen bezeichnet. Das Wasser ist insbesondere Frischwasser. Nach dem Einströmen in die Kammer steigt das Wasser aufgrund seiner vergleichsweise geringeren Dichte gegenüber der Sole in der Umgebung des ersten Spülrohrs auf und nimmt dabei auf dem

Weg nach oben Salz auf und vermischt sich mit der umgebenden Sole. Bei der Kellersolung wird Salz vor allem im Bodenbereich der Kammer gelöst, wo das Wasser noch eine geringe Sättigung hat. Durch das zweite Spülrohr wird die in der Regel nicht vollständig gesättigte Sole aus der Kammer gedrückt und an die Erdoberfläche befördert, wo sie abgeleitet wird. Zur Breitsolung wird die Spülrichtung umgekehrt, wobei nämlich in der ersten

Spülrichtung Wasser durch das zweite Spülrohr in die Kammer eingebracht wird und in der zweiten Spülrichtung Sole durch das erste Spülrohr aus der Kammer abgeleitet wird. Dabei löst das Wasser unter Bildung der Sole weiter Salz aus der Salzschicht an den Rändern der Kammer heraus und vergrößert dadurch die Breite der Kammer. Die Breitsolung wird auch als indirektes

Aussolen bezeichnet. Das Frischwasser wird dabei im Kopfbereich der Kammer in die Kammer eingebracht.

Sowohl bei der Kellersolung als auch bei der Breitsolung ist vorzugsweise oberhalb der Sole ein auch„blanket medium" genanntes Abdeckmittel oder

Schutzmedium vorgesehen, etwa Stickstoff. Das Abdeckmittel sorgt dafür, dass das Wasser oder die Sole nicht mit der Oberseite der Kammer in Kontakt kommt, so dass an der Oberseite der Kammer kein weiteres Salz an den Rändern der Kammer aus der Salzschicht herausgelöst wird. Dies führt weiter dazu, dass bei der Breitsolung das Wasser weitgehend ungehindert an die

Ränder der Kammer gelangen kann und dort die Kammer seitlich verbreitern kann, indem Salz an den oberen Rändern der Kammer aus der Salzschicht herausgelöst wird. Auf dem weiteren Weg nach unten erhöht sich die Konzentration der Sole, wobei vergleichsweise weniger Salz aus den Rändern der Kammer herausgelöst wird. Die erfindungsgemäß hergestellten

Durchbrüche entstehen somit im oberen Bereich der Kammern und im oberen Bereich der aus diesen Kammern gebildeten Kaverne.

Zum Herstellen des Bohrlochs wird vorzugsweise eine Bohrung bis in die unterirdische Salzschicht abgeteuft und durch eine einzementierte Rohrtour gesichert. Vorzugsweise nimmt diese Rohrtour sowohl das erste Spülrohr als auch das zweite Spülrohr auf. Insbesondere wird beim Verlegen der Spülrohreinrichtung das erste Spülrohr vorzugsweise konzentrisch, innerhalb des zweiten Spülrohrs in die unterirdische Salzschicht hinein verlegt. Dadurch wird ein Ringraunn zwischen dem ersten Spülrohr und dem zweiten Spülrohr hergestellt. Das Medium Wasser oder Sole, welches durch das zweite Spülrohr in die Kammer eingebracht oder aus der Kammer abgeleitet wird, wird in diesem Fall durch den Ringraum befördert. Rings um das zweite Spülrohr herum befindet sich entweder das Abdeckmittel oder ein Schutzgas.

Wenn die Durchbrüche hergestellt sind, wird das isolierte Aussolen der einzelnen Kammern erfindungsgemäß ersetzt durch ein gemeinsames

Aussolen von nebeneinander befindlichen Kammern. Durch die einzelnen Spülrohreinrichtungen wird somit zumindest weniger oder mehr Wasser in die jeweilige Kammer gepumpt, als Sole mit der Spülrohreinrichtung aus derselben Kammer abgeleitet wird. Vorzugsweise wird durch die einzelnen Spülrohreinrichtungen nur noch entweder Wasser in die jeweilige Kammer hineingepumpt oder Sole aus dieser Kammer abgeleitet. Dies führt dazu, dass gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform nach der Breitsolung Wasser zur Verbreiterung der Durchbrüche zwischen wenigstens einer ersten Kammer der Kaverne und wenigstens einer zweiten Kammer der Kaverne unter Bildung von Sole Salz aus der Salzschicht an den Rändern der Durchbrüche herauslöst und die Durchbrüche dadurch verbreitert werden. Dieses Wasser wird dabei durch die Spülrohreinrichtung der ersten oder zweiten Kammer in die jeweilige Kammer eingebracht. Sole wird dabei durch die zur jeweils anderen ersten oder zweiten Kammer führende Spüleinrichtung aus dieser anderen Kammer abgeleitet.

Insbesondere wird bei der Verbreiterung der Durchbrüche das Wasser und die Sole im Wechsel durch das selbe, insbesondere zweite, Spülrohr der jeweiligen Spülrohreinrichtung gespült. Die jeweils anderen Spülrohre werden hier somit nicht mehr benötigt und daher vorzugsweise nach der Breitsolung und vorzugsweise vor dem gemeinsamen Solen aus den Bohrlöchern entfernt. Insbesondere werden besonders bevorzugt die ersten Spülrohre oder werden die zweiten Spülrohre entfernt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei der Verbreiterung der Durchbrüche das Spülrohr der zur ersten Kannnner führenden ersten Spülrohreinrichtung zumindest zeitweise in einer anderen Tiefe in der Kaverne mündet, als das Spülrohr der zur zweiten Kammer führenden zweiten Spülrohreinrichtung. Vorzugsweise wird die Tiefe der Spülrohre im Verlauf der Verbreiterung der Durchbrüche verändert, um eine vorteilhafte Form für die Kaverne zu erhalten. Dabei ist es vorteilhaft, dass die

Tiefe, in der die Spülrohre enden, auf einfache Weise verändert werden kann. Das Spülrohr zumindest einer Spülrohreinrichtung sollte dabei im Bodenbereich der jeweiligen Kammer enden, um die Durchbrüche tatsächlich bis zum Bodenbereich der Kaverne zu verbreitern, also hier vor allem vertikal zu vergrößern.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt bei der Verbreiterung der Durchbrüche eine Wechselsolung. Dabei wird in zeitlicher Abfolge abwechselnd entweder Wasser durch die zur ersten Kammer führende erste Spülrohreinrichtung in die erste Kammer eingebracht und zeitgleich Sole durch die zur zweiten Kammer führende zweite Spülrohreinrichtung aus der zweiten Kammer abgeleitet. Oder es wird Wasser durch die zur zweiten Kammer führende zweite Spülrohreinrichtung in die zweite Kammer eingebracht und zeitgleich Sole durch die zur ersten Kammer führende erste Spülrohreinrichtung aus der ersten Kammer abgeleitet. Damit kann die Ausformung der Kaverne gezielt gesteuert werden, um eine gewünschte Form zu erhalten.

Die erfindungsgemäße Kaverne ist vorzugsweise Teil einer Energiespeichereinrichtung. Bei einem Verfahren zum Herstellen einer

Energiespeichereinrichtung mit wenigstens einer Kaverne ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kaverne mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgesolt wird und nachfolgend ein Energieträger in dieser Kaverne angeordnet wird, wobei mittels dieses Energieträgers nachfolgend Energie in der Kaverne gespeichert ist, welche durch oder nach Ableitung aus der Kaverne durch Umwandlung in elektrische Energie nutzbar ist. Eine erfindungsgemäße Energiespeichereinrichtung ist hergestellt mit diesem Verfahren und weist folglich wenigstens eine Kaverne in einer unterirdischen Salzschicht auf, wobei mehrere Bohrlöcher nebeneinander in die Kaverne münden, wobei die Länge der Kaverne größer ist als ihre Höhe, wobei in der Kaverne ein Energieträger angeordnet ist und wobei mittels dieses Energieträgers Energie in der Kaverne gespeichert ist, welche durch oder nach Ableitung aus der Kaverne zur Umwandlung in elektrische Energie nutzbar ist.

Der Energieträger ist gemäß einer möglichen Ausführungsform ein brennbares Gas, wie Erdgas, oder eine brennbare Flüssigkeit, wie Erdöl, oder ein anderes Medium, welches durch Verbrennung oder einen chemischen Prozess Energie freisetzen kann. Gemäß einer alternativen möglichen Ausführungsform ist der Energieträger ein komprimiertes Gas, wobei beispielsweise durch den Gasdruck eine Turbine angetrieben werden kann.

Besonders bevorzugt ist der Energieträger eine Sole mit Polymeren. Dabei sind die Polymere insbesondere dazu in der Lage, elektrische Ladungen an sich zu binden. Mit den Polymeren in der Sole als Energieträger ist die Energiespeichereinrichtung gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine Flussbatterie, in welcher elektrische Energie gespeichert und bei Bedarf wieder abgerufen werden kann. Die Energiespeichereinrichtung weist wenigstens zwei Kavernen auf. Wenigstens eine der Kavernen ist erfindungsgemäß hergestellt. Zum Herstellen der Energiespeichereinrichtung wird Sole mit Polymeren in beiden Kavernen angeordnet. Die Polymere in den Kavernen unterscheiden sich dabei zumindest überwiegend voneinander. Beide Kavernen werden jeweils mittels eines Rohrsystems an eine galvanische Zelle angeschlossen und bilden zusammen mit der galvanischen Zelle und den Rohrsystemen die Flussbatterie. Eine Membran in der galvanischen Zelle hält dabei die Polymere in einer ersten Halbzelle und in einer zweiten Halbzelle der galvanischen Zelle getrennt voneinander. Ionen können jedoch die Membran passieren und schließen somit einen Stromkreis zwischen der ersten Halbzelle, an welcher die Sole mit den Polymeren vorbeigeführt wird und der zweiten Halbzelle, an welcher die weitere Sole mit den anderen Polymeren vorbeigeführt wird.

Für jedes Rohrsystem werden bevorzugt mehrere Rohrleitungen vorgesehen, wobei in jede Kammer, aus der die Kavernen hergestellt werden, jeweils wenigstens eine der Rohrleitungen hineinreicht. Damit kann mit geringen Reibungsverlusten viel Sole gefördert und durch die galvanische Zelle gepumpt werden. Hierfür ist nur eine geringe Pumpleistung erforderlich verglichen mit einer etwaigen Nutzung von üblichen Kavernen als Energiespeicher in einer Flussbatterie, so dass ein vergleichsweise höherer Wirkungsgrad für die Flussbatterie erreicht wird. Für den Betrieb werden die Spülrohre ausgebaut und die Rohrleitungen anstelle der Spülrohre verbaut. Jedem Bohrloch ist somit genau eine Rohrleitung zugeordnet, welche entweder im späteren Betrieb der Energiespeichereinrichtung für den Transport von entladenem oder geladenem Polymer sorgt. Beim Laden und beim Entladen kann zudem die Fließrichtung umgekehrt werden.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 : eine Anordnung mit mehreren Spülrohreinrichtungen und Kammern in einer unterirdischen Salzschicht bei einer Kellersolung in einer seitlichen Schnittdarstellung;

Fig. 2: die Anordnung gemäß Fig. 1 bei einer auf die Kellersolung folgenden Breitsolung;

Fig. 3: die Anordnung gemäß den Figuren 1 und 2 bei einer auf die

Breitsolung folgenden Wechselsolung; und

Fig. 4: eine mit der Anordnung gemäß den Figuren 1 bis 3 hergestellte

Kaverne mit Verrohrung bei Nutzung der Kaverne als Elektrolytspeicher in einer Flussbatterie.

In den Figuren 1 bis 3 sind aufeinanderfolgende Schritte beim Errichten einer neuen Kaverne dargestellt. Die dadurch errichtete Kaverne ist in Fig. 4 dargestellt.

Für neue Nutzungen von Kavernen als Energiespeicher soll eine optimierte Kaverne geschaffen werden. Dies erfolgt durch ein spezielles Aussolen in einer unterirdischen Salzschicht. Hierzu werden zunächst mit der in Fig. 1 dargestellten Kellersolung eine erste Kammer 1 , eine zweite Kammer 2, eine weitere erste Kammer 3, eine weitere zweite Kammer 4, noch eine weitere erste Kammer 5 noch eine weitere zweite Kammer 6 in Reihe nebeneinanderliegend in der Salzschicht gebildet und in die Tiefe ausgesolt. Die Anzahl der Kammern 1 bis 6 ist hier nur beispielhalft gewählt. Selbstverständlich kann die Kaverne auch aus mehr oder weniger Kammern gebildet werden. Das Aussolen erfolgt von der Erdoberfläche bis in die Salzschicht durch Bohrlöcher 7, 8, 9, 10, 1 1 und 12 und darin verlegte Spülrohreinrichtungen 13, 14, 15, 16, 17 und 18. Die Bohrlöcher 7 bis 12 sind dabei in Reihe angeordnet, wobei der Abstand zwischen benachbarten Bohrlöchern 7 bis 12 beispielsweise zwischen 5 m und 30 m beträgt. Die den ersten Kavernen 1 , 3 und 5 zugeordneten Spülrohreinrichtungen 13, 15 und 17 werden nachfolgend erste Spülrohreinrichtungen genannt. Die den zweiten Kaverne 2, 4 und 6 zugeordneten Spülrohreinrichtungen 14, 16 und 18 werden nachfolgend zweite Spülrohreinrichtungen genannt. Die erste

Spülrohreinrichtung 13 weist ein erstes Spülrohr 19 und ein zweites Spülrohr

20 auf. Die zweite Spülrohreinrichtung 14 weist ebenfalls ein erstes Spülrohr

21 und ein zweites Spülrohr 22 auf. Entsprechend weisen die erste Spülrohreinrichtung 15 ein erstes Spülrohr 23 und ein zweites Spülrohr 24, die zweite Spülrohreinrichtung 16 ein erstes Spülrohr 25 und ein zweites Spülrohr

26, die erste Spülrohreinrichtung 17 ein erstes Spülrohr 27 und ein zweites Spülrohr 28 und die zweite Spülrohreinrichtung 18 ein erstes Spülrohr 29 und ein zweites Spülrohr 30 auf. Die Spülrohreinrichtungen 13 bis 18 sind gleichartig ausgebildet und jeweils innerhalb einer Rohrtour 37, 38, 39, 40, 41 oder 42 in dem jeweiligen Bohrloch 7 bis 12 angeordnet. Jede Rohrtour 37 bis

42 weist beispielsweise ein Außendurchmesser im Bereich von 25 Zoll bis 30 Zoll oder im Bereich von 63,5 cm bis 76,2 cm auf. Die Rohrtouren 37 bis 42 sind Futterrohre, mit welchen die Bohrlöcher 7 bis 12 ausgekleidet und stabilisiert werden. Hierfür werden die Rohrtouren 37 bis 42 beispielsweise bis in eine Tiefe von 500 m bis 600 m in den Boden geführt und darin einzementiert. Die zweiten Spülrohre 20, 22, 24, 26, 28 und 30 haben beispielsweise einen Außendurchmesser von 10 % Zoll oder von etwa 27,3 cm. In Ringräumen zwischen den Rohrtouren 37 bis 42 und dem jeweils darin angeordneten zweiten Spülrohr 20, 22, 24, 26, 28 oder 30 wird Stickstoff 43, 44, 45, 46, 47 und 48 angeordnet.

Zum Aussolen der Kammern 1 bis 6 wird bei der Kellersolung gemäß Fig. 1 Wasser 49 durch das erste Spülrohr 19, Wasser 50 durch das erste Spülrohr 21 , Wasser 51 durch das erste Spülrohr 23, Wasser 52 durch das erste Spülrohr 25, Wasser 53 durch das erste Spülrohr 27 und Wasser 54 durch das erste Spülrohr 29 in die jeweilige Kaverne 1 bis 6 gepumpt. Die ersten Spülrohre 19, 21 , 23, 25, 27 und 29 haben dabei beispielsweise jeweils einen Außendurchmesser von 6 5/8 Zoll oder von etwa 16,8 cm. Das Wasser 49 bis 54 löst Salz von den Rändern der Kammern 1 bis 6 besonders am Boden der jeweiligen Kammer 1 bis 6 heraus. Hierfür enden die ersten Spülrohre 19, 21 , 23, 25, 27 und 29 in größerer Tiefe in den Kammern 1 bis 6 als die zweiten Spülrohre 20, 22, 24, 26, 28 und 30. Dadurch erhalten die Kammern 1 bis 6 am Ende der Kellersolung schließlich jeweils einen Durchmesser von 10 m bis 20 m, eine Tiefe von 15 m bis 20 m und ein Fassungsvolumen von 1000 m ³ bis 5000 m ³ . Die sich mit dem Wasser 49 bis 54 und dem herausgelösten Salz bildende

Sole 55, 56, 57, 58, 59 oder 60 wird dabei in einem Ringraum zwischen dem jeweiligen ersten Spülrohr 19, 21 , 23, 25, 27 oder 29 und dem jeweiligen zweiten Spülrohr 20, 22, 24, 26, 28 oder 30 nach oben an die Erdoberfläche gedrückt und dort abgeleitet. Während der Kellersolung strömt somit das Wasser 49 bis 54 in einer nach unten gerichteten, ersten Spülrichtung 61 durch das erste Spülrohr 19, 21 , 23, 25, 27 oder 29. Die Sole 55 bis 60 fließt währenddessen in einer nach oben gerichteten, zweiten Spülrichtung 62 durch das zweite Spülrohr 20, 22, 24, 26, 28 oder 30, insbesondere durch den Ringraum zwischen dem ersten Spülrohr 19, 21 , 23, 25, 27 oder 29 und dem zweiten Spülrohr 20, 22, 24, 26, 28 oder 30, der jeweiligen

Spülrohreinrichtung 13 bis 18.

Nachdem die Kammern 1 bis 6 durch die Kellersolung gemäß Fig. 1 ausgeformt sind, erfolgt eine Breitsolung. Dabei wird die Spülrichtung gegenüber der Kellersolung umgekehrt. Das Wasser 49 bis 54 strömt somit in der ersten Spülrichtung 61 durch das zweite Spülrohr 20, 22, 24, 26, 28 oder 30, also durch den Ringraum zwischen den Spülrohren 19 und 20, 21 und 22, 23 und 24, 25 und 26, 27 und 28 oder 29 und 30, in die Kaverne 1 bis 6. Die Sole 55 bis 60 strömt währenddessen in der zweiten Spülrichtung 62 durch das erste Spülrohr 19, 21 , 23, 25, 27 oder 29 an die Erdoberfläche zurück. Die Bezugszeichen für die Bohrlöcher 7 bis 12, die Rohrtouren 37 bis 42, und den Stickstoff 43 bis 48 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren 2, 3 und 4 nicht wiederholt. Fig. 2 zeigt die Anordnung von Fig. 1 mit den Kammern 1 bis 6 am Ende der

Breitsolung. Dabei haben sich die Kammern 1 bis 6 zu einer Kaverne 63 verbunden. Die Kaverne 63 weist dabei von den Kammern 1 bis 6 mittels der Breitsolung gebildete Durchbrüche 64, 65, 66, 67 und 68 auf. Während der Breitsolung kommt das Wasser 49 bis 54 im Wesentlichen im oberen Bereich der Kammern 1 bis 6 mit den Rändern dieser Kammern 1 bis 6 in Kontakt. Dort kann daher Salz von diesen Rändern in Lösung übergehen. Unter zunehmender Sättigung gelangt das Wasser 49 bis 54 oder die somit entstehende Sole 55 bis 60 in den unteren Bereich der Kammer 1 bis 6. Dabei wird zunehmend weniger Salz aufgenommen. Die Breitsolung führt somit im

Wesentlichen zu einer Verbreiterung der Kammern 1 bis 6 in ihrem oberen Bereich.

Fig. 3 zeigt die entstehende Kaverne 63 während einer Wechselsolung. Mit dieser Wechselsolung wird die Kaverne nach der Breitsolung insgesamt unter

Beteiligung aller Spülrohreinrichtungen 13 bis 18 weiter ausgesolt. Durch jede Spülrohreinrichtung 13 bis 18 strömt dabei im Wechsel nur noch entweder Wasser 49 bis 54 in der ersten Spülrichtung 61 oder Sole 55 bis 60 in der zweiten Spülrichtung 62. Es werden daher nur noch die ersten Spülrohre 21 , 23, 25, 27, 29 und 31 oder alternativ nur noch die zweiten Spülrohre 22, 24,

26, 28, 30 und 32 für das weitere Aussolen benötigt. Bevorzugt werden daher nach der Breitsolung die ersten, inneren Spülrohre 21 , 23, 25, 27, 29 und 31 gezogen. Alternativ werden, wie in Fig. 3 dargestellt, die zweiten, äußeren Spülrohre 22, 24, 26, 28, 30 und 32 gezogen.

Während Wasser 50, 52 und 54 in der ersten Spülrichtung 61 durch die zweiten Spülrohreinrichtungen 14, 16 und 18, insbesondere durch die ersten Spülrohre 21 , 25 und 29 der zweiten Spülrohreinrichtungen 14, 16 und 18, in die entstehende Kaverne 63 gepumpt wird, fließt Sole 55, 57 und 59 in der zweiten Spülrichtung 62 durch die ersten Spülrohreinrichtungen 13, 15 und 17, insbesondere durch die ersten Spülrohre 19, 23 und 27 der ersten Spülrohreinrichtungen 13, 15 und 17, aus der entstehenden Kaverne 63 ab.

Nach Wechsel der Spülrichtung wird umgekehrt Wasser 49, 51 und 53 in der ersten Spülrichtung 61 durch die ersten Spülrohreinrichtungen 13, 15 und 17, insbesondere durch die ersten Spülrohre 19, 23 und 27 der ersten Spülrohreinrichtungen 13, 15 und 17, in die entstehende Kaverne 63 gepumpt. Währenddessen fließt Sole 56, 58 und 60 in der zweiten

Spülrichtung 62 durch die zweiten Spülrohreinrichtungen 14, 16 und 18, insbesondere durch die ersten Spülrohre 21 , 25 und 29 der zweiten Spülrohreinrichtungen 14, 16 und 18, aus der entstehenden Kaverne 63 ab. Die Spülrichtung wird einmal oder vorzugsweise mehrmals gewechselt. Weiter wird vorzugsweise während der Wechselsolung die Tiefe variiert, in welcher die Spülrohreinrichtungen 13, 14, 15, 16, 17 und 18, insbesondere die ersten Spülrohre 19, 21 , 23, 35, 27 und 29, in der entstehenden Kaverne 63 enden.

In Fig. 3 ist der obere Bereich der entstehenden Kaverne 63 in Bereichen, in welchen die ersten Spülrohreinrichtungen 13, 15 und 17 in die Kaverne 63 münden, mit zwei verschiedenen Rändern dargestellt. Diese Ränder sind zwei unterschiedlichen Stadien während der Wechselsolung zugeordnet: Die unteren Ränder in diesem oberen Bereich zeigen die Kaverne 63 in einem Zwischenstadium nach einem Solvorgang, bei dem Wasser 50, 52 und 54 durch die zweiten Spülrohreinrichtungen 14, 16 und 18 in die zweiten

Kammern 2, 4 und 6 gepumpt wurde. Die oberen Ränder zeigen die nach einem weiteren Solvorgang in entgegengesetzter Spülrichtung weiter vergrößerte Kaverne 63, also nachdem auf das Zwischenstadium folgend Wasser 51 , 53 und 55 durch die ersten Spülrohreinrichtungen 13, 15 und 17 in die Kaverne gepumpt und Sole durch die zweiten Spülrohreinrichtungen 14,

16 und 18 abgeleitet wurde. Dabei hat das Wasser 51 , 53 und 55 verstärkt Salz im Kopfbereich der ersten Kammern 1 , 3 und 5 aus den Rändern der entstehenden Kaverne 63 herausgelöst.

Fig. 4 zeigt die vollständig ausgesolte Kaverne 63 bei Nutzung als Elektrolytspeicher. Die Kaverne 63 hat in etwa die Form einer liegend angeordneten Zigarre, hat also eine Länge, die größer ist als ihre Höhe. Die Länge der Kaverne 63 beträgt beispielsweise zwischen 60 m und 180 m. Die Tiefe der Kaverne 63 beträgt beispielsweise zwischen 50 m und 150 m. In den Bohrlöchern 7 bis 12 sind anstelle der Spülrohre 19 bis 30 Rohrleitungen 69, 70, 71 , 72, 73 und 74 in Form von Kunststoff röhren oder in Form von innen beschichteten Stahlrohren verbaut. Nach Fertigstellung der Kaverne 63 werden also zur Herstellung der Anordnung gemäß Fig. 4 die Spülrohre 19 bis 30 durch die Rohrleitungen 69 bis 74 ersetzt. Die Rohrleitungen 69, 71 und 73 sind dabei erste Rohrleitungen, welche die ersten Spülrohreinrichtungen 13, 15 und 17 ersetzen. Die Rohrleitungen 70, 72 und 74 sind zweite

Rohrleitungen, welche die zweiten Spülrohreinrichtungen 14, 16 und 18 ersetzen.

Die Rohrleitungen 69 bis 74 weisen beispielsweise einen Außendurchmesser von 20 Zoll oder etwa 50,8 cm auf. Ringräume, welche die Rohrleitungen 69 bis 74 außenseitig umgeben, werden mit Stickstoff 75, 76, 77, 78, 79 und 80 befüllt. Der Stickstoff reicht bis an den oberen Rand der Kaverne 63 hinunter und grenzt dort an eine Elektrolytlösung 81 an, mit welcher die Kaverne 63 und die Rohrleitungen 69 bis 74 befüllt sind.

Alle Rohrleitungen 69 bis 74 tauchen in die Elektrolytlösung 81 ein. Die ersten Rohrleitungen 69, 71 und 73 enden jedoch im oberen Bereich der Kaverne 63, wohingegen die zweiten Rohrleitungen 70, 72 und 74 im unteren Bereich der Kaverne 63 enden. Dadurch kann die Elektrolytlösung 81 geschichtet in der Kaverne 63 angeordnet werden, nämlich beispielsweise mit geladenen

Polymeren im unteren Bereich der Kaverne 63 und mit entladenen Polymeren im oberen Bereich der Kaverne 63. Die Elektrolytlösung 81 mit den Polymeren ist somit ein Energieträger.

Die Elektrolytlösung 81 ist insbesondere Sole, in welcher die wiederholt aufladbaren Polymere angeordnet sind. Das Volumen der Kaverne 63 beträgt beispielsweise zwischen 100.000 m ³ und 1 Million m ³ . Die Kapazität des Elektrolytspeichers beträgt dabei insbesondere zwischen 0,7 GWh und 7,0 GWh . Der Elektrolytspeicher ist Teil einer Energiespeichereinrichtung in Form einer Flussbatterie, welche noch einen zweiten Elektrolytspeicher mit einer zweiten Elektrolytlösung aufweist. In der zweiten Elektrolytlösung sind andere

Polymere angeordnet. Die Leistung der Flussbatterie beträgt dann beispielsweise zwischen 40 MW und 120 MW.

Zur Nutzung der Kaverne 63 als Elektrolytspeicher in einer Flussbatterie werden die Rohrleitungen 69 bis 74 mit einer galvanischen Zelle 82 verbunden. Die galvanische Zelle 82 weist eine erste Halbzelle 83 und eine zweite Halbzelle 84 sowie eine lonenaustauschermembran 85 auf, welche die Halbzellen 83 und 84 voneinander trennt. Die lonenaustauschermembran 85 ist insbesondere eine Größenausschlussmembran, welche Polymere zurückhält, jedoch einen Austausch von Ionen durch die lonenaustauschermembran 85 ermöglicht.

Im Betrieb der Flussbatterie strömt die Elektrolytlösung dann bewegt durch eine Pumpe 86 durch die erste Halbzelle 83 an der lonenaustauschermembran 85 vorbei. Gegebenenfalls können auch mehrere

Pumpen vorgesehen sein. Die in Fig. 4 dargestellte Anbindung der galvanischen Zelle 82 und der Pumpe 86 an die Rohrleitungen 69 bis 74 ist nur beispielhaft zu verstehen. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass alternative Anbindungen möglich sind, wobei die ersten Rohrleitungen 69, 71 und 73 auch ohne oberirdische Verbindung untereinander mit separaten galvanischen Zellen oder separaten Modulen einer galvanischen Zelle verbunden sein können. In der Darstellung gemäß Fig. 4 sind die ersten Rohrleitungen 69, 71 und 73 über erste Ventile 87, 88 und 89 mit einer ersten Leitung 90 verbunden. Die zweiten Rohrleitungen 70, 72 und 74 sind über zweite Ventile 91 , 92 und 93 mit einer zweiten Leitung 94 verbunden. Die erste Leitung 90 und die zweite

Leitung 94 sind im Wechsel entweder durch ein eingangsseitiges Dreiwegeventil 95 und eine Eingangsleitung 96 oder durch ein ausgangsseitiges Dreiwegeventil 97 und eine Ausgangsleitung 98 mit der ersten Halbzelle 83 der galvanischen Zelle 82 verbindbar. Die Pumpe 86 ist in der Ausgangsleitung 98 angeordnet und fördert Elektrolytlösung 81 von der galvanischen Zelle 82 in Richtung des ausgangsseitigen Dreiwegeventils 97 und damit in Richtung der Kaverne 63. Die Elektrolytlösung 81 zirkuliert somit zwischen der Kaverne 63 und der galvanischen Zelle 82 durch ein erstes Rohrsystem 99, welches die Rohrleitungen 69 bis 74, die erste Leitung 90, die zweite Leitung 94, die Eingangsleitung 96 und die Ausgangsleitung 98 umfasst. Über ein zweites Rohrsystem 100 ist die galvanische Zelle 82 mit dem oben erwähnten zweiten Elektrolytspeicher verbunden.

Selbstverständlich können bei einer alternativen Ausführungsform die Leitungen 90 und 94 auch ohne die Dreiwegeventile 95 und 97 direkt mit der galvanischen Zelle 82 verbunden sein. Die Pumpe 86 ist dabei beispielsweise in einer der Leitungen 90 und 94 angeordnet. Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ist alternativ oder zusätzlich in beiden Leitungen 90 und 94 oder auch vor jedem Ventil 87 bis 89 und/oder vor jedem Ventil 91 bis 93 jeweils eine Pumpe angeordnet.

Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen oder beanspruchten

Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung den vollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten. Bezugszeichenliste:

1 erste Kammer

2 zweite Kammer

3 weitere erste Kammer

4 weitere zweite Kammer

5 weitere erste Kaverne

6 weitere zweite Kammer

7 Bohrloch

8 Bohrloch

9 Bohrloch

10 Bohrloch

1 1 Bohrloch

12 Bohrloch

13 erste Spülrohreinrichtung

14 zweite Spülrohreinrichtung

15 erste Spülrohreinrichtung

16 zweite Spülrohreinrichtung

17 erste Spülrohreinrichtung

18 zweite Spülrohreinrichtung

19 erstes Spülrohr (der erste Spülrohreinrichtung 13)

20 zweites Spülrohr (der erste Spülrohreinrichtung 13)

21 erstes Spülrohr (der zweiten Spülrohreinrichtung 14)

22 zweites Spülrohr (der zweiten Spülrohreinrichtung 14) 23 erste Spülrohr (der ersten Spülrohreinrichtung 15)

24 zweites Spülrohr (der ersten Spülrohreinrichtung 15)

25 erste Spülrohr (der zweiten Spülrohreinrichtung 16)

26 zweites Spülrohr (der zweiten Spülrohreinrichtung 16)

27 erste Spülrohr (der ersten Spülrohreinrichtung 17) 28 weitere Spülrohr (der erste Spülrohreinrichtung 17)

29 erste Spülrohr (der zweiten Spülrohreinrichtung 18)

30 zweites Spülrohr (der zweiten Spülrohreinrichtung 18) Rohrtour

Rohrtour

Rohrtour

Rohrtour

Rohrtour

Rohrtour

Stickstoff

Stickstoff

Stickstoff

Stickstoff

Stickstoff

Stickstoff

Wasser

Wasser

Wasser

Wasser

Wasser

Wasser

Sole

Sole

Sole

Sole

Sole

Sole

erste Spülrichtung zweite Spülrichtung Kaverne

Durchbruch Durchbruch Durchbruch Durchbruch Durchbruch 69 erste Rohrleitung

70 zweite Rohrleitung

71 erste Rohrleitung

72 zweite Rohrleitung

73 erste Rohrleitung

74 zweite Rohrleitung

75 Stickstoff

76 Stickstoff

77 Stickstoff

78 Stickstoff

79 Stickstoff

80 Stickstoff

81 Elektrolytlösung mit Polymeren als Energieträger

82 galvanische Zelle

83 erste Halbzelle

84 zweite Halbzelle

85 lonenaustauschermembran

86 Pumpe

87 erstes Ventil

88 erstes Ventil

89 erstes Ventil

90 erste Leitung

91 zweites Ventil

92 zweites Ventil

93 zweites Ventil

94 zweite Leitung

95 eingangsseitiges Dreiwegeventil

96 Eingangsleitung

97 ausgangseitiges Dreiwegeventil

98 Ausgangsleitung

99 erstes Rohrsystem

100 zweites Rohrsystem