Ein Untergrundspeicher oder Untertagespeicher ist ein Speicher in natürlichen oder künstlichen Hohlräumen unter der Erdoberfläche.
Der Begriff wird vor allem für unterirdische Gasspeicher für Erdgas verwendet, aber auch für Wasserstoff-[1] und Erdölspeicher sowie zunehmend für Kohlenstoffdioxidspeicher. Diese Speicher dienen zum Ausgleich von Ungleichgewichten zwischen Angebot/Förderung und Nachfrage/Verbrauch sowie der Erhöhung der Versorgungssicherheit. In der Regel werden Erdgasspeicher in warmen Sommermonaten mit geringem Gasbedarf befüllt und in den Wintermonaten zur Deckung des Mehrbedarfs entleert.
Das im Speicher vorhandene Volumen unterteilt sich in Arbeitsgas- und Kissengasvolumen. Das Arbeitsgasvolumen ist das im Jahresverlauf nutzbare Gasvolumen (Umschlagsmenge). Das Kissengas hält den Mindestdruck im Speicher aufrecht und verbleibt in den Kavernen bzw. oder der Formation (Porenspeicher), um die geomechanische Stabilität zu gewährleisten.
Da das Gas im Untergrundspeicher meist einen höheren Druck als die Ferngasleitung hat, muss das Gas zur Einspeisung mit einem Kompressor verdichtet werden. Ein Teil der hierfür aufgewendeten Energie kann bei der Wiederentnahme in einer Expander-Gasturbine zurückgewonnen werden. In einem solchen Falle wirkt der Untergrundspeicher zusätzlich als mechanischer Energiespeicher, so wie ein Druckluftspeicherkraftwerk. Da während der Ausspeisung im Winterhalbjahr der Druck im Speicher stark absinkt, ist manchmal auch bei der Ausspeisung eine Verdichtung nötig, um das Gas auf Ferngasleitungsdruck zu bringen. Nach einer Speicherung im Untergrundspeicher muss das Gas in der Regel getrocknet werden, um die normierten Eigenschaften (z. B.: DVGW 260) einzuhalten.