Geothermie: Geothermisches Nutzung stillgelegter Bergwerke

Geothermische Nutzung

stillgelegter BergwerkeAm Beispiel des Ruhrgebietes

Johannes Gemmeke

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Gliederung

Einleitung

Bohrungen unter Tage / tiefe Taufen

Grubenwassernutzung

Grubenwetternutzung

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EinleitungDas Ruhrgebiet ist stark vom Bergbau geprägt

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Einleitung

Sehr guter Zugang zu Erdwärme durch zunehmende Stilllegung von Bergwerken

Maximale Taufen von 1550 m

Ausdehnungen bis zu 250 km²

Länge des Streckennetzes bis zu 125 km

Temperaturen unter Tage von ca. 40 °C

Bestmögliche Kenntnisse über geologische und Hydrologische Bedingungen

Energieabnahme im dichtbesiedelten Ruhrgebiet unproblematisch

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Bohrung unter Tage

Erstellung eines Bohrloches unter Tag auf tiefster Sole

Bohrplatz in einer Tiefe von ca. 1200 m

Bohrtiefen von ca. 2000 m

Untergrundtemperaturen >40 °C

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Bohrung unter Tage

Vergleich mit einer Erdwärmebohrung über Tage

Tiefe der Bohrung in beiden Fällen 2000 m

Durchmesser der Bohrung gleich (152 mm)

400.000 Euro Kostennachteil gegenüber der Bohrung unter Tage

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Grubenwassernutzung

geothermische Nutzung gefluteter Bergwerke

Grubenwassertemperaturen zwischen 20 °C und 30°C

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Grubenwassernutzung

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Grubenwassernutzung

geothermische Nutzung nicht gefluteter Bergwerke

Pumpbetrieb wird auch nach Stilllegung aufrecht erhalten

•Um Einstau von Grubenwasser im Deckgebirge zu vermeiden

• Zum Schutz von aktiven Bergbaubereichen

Geothermische Nutzung des über Tage gepumpten Wassers

• 2007 wurden im Ruhrgebiet ca. 79,9 Mio. m³ Wasser abgepumpt

•Je nach Ausgangstiefe schwanken die Wassertemperaturen im Jahresverlauf zwischen 15 °C und 35°C

• Geringe Kosten für geothermische Nutzung Wasserhebungskosten sind auf Kohlenpreis aufgeschlagen

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Grubenwassernutzung

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Grubenwassernutzung

Pilotprojekt Heerlen

Bisher größtes Projekt zur Nutzung von Grubenwasser

Seit Oktober 2008 in Betrieb

Grubenwassergewinnung aus 700 m Tiefe

Reinjektion in 250 m (Grubenwasserhorizont)

Gesamtleistung ca. 5 MW

Heizen und Kühlen von 300 Wohnhäusern, einem Gemeindezentrum sowie mehreren Büro- und Geschäftsräumen

Gesamtkosten von 16 Mio. Euro

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GrubenwassernutzungWeitere Projekte National

Projekte International

Bergwerk Lage Zeit Nutzung

Aachen/Heerlen Deutschland/Niederlande Seit 2008 300 Wohnhäuser, Supermarkt

Zeche Heinrich Essen, NRW Seit 1984 Beheizung Altenheim

Zeche Zollverein Essen, NRW Seit 2000 Schule

Schacht 302 Marienberg, Sachsen Seit 2007 Abenteuerbad

Zinngrube Ehrenfriedersdorf, Sachsen

Seit 1994 Mittelschule, Besucherbergwerk

Bergwerk Lage Förderbohrung Nutzung

Kohlegrube Springhill, Kannada 140 m Fabrikgebäude 14000 m²

Bleierzgrube Park Hills, USA 120 m Verwaltungsgebäude 750 m²

Kohlegrube Shettlestone, UK 100 m 16 Wohnhäuser

Kohlegrube Lumphinnans, UK 170 m 18 Wohnhäuser

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Nutzung des Dichteunterschieds von untertägigen Wettern zur Umgebungsluft an den Schachtköpfen

Auftretende Luftströmungen sollen zur Energiegewinnung genutzt werden

Verwendung von kleinen Windkraftanlagen

Leistung ca. 1 kW

Voraussetzung:

Aufrechterhaltung eines Grubengebäudes

zwei Schächte sowie ein Verbindungsschacht in möglichst großer Tiefe

Verhinderung von Grubenwasserzuläufen

Grubenwetternutzung

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Grubenwetternutzung Die Auftretende Luftströmung ist stark Wetter- und

Jahreszeitenabhängig

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Ausblick Vorgestellte Verfahren stellen den heutigen Stand der

Möglichkeiten dar

Vielzahl von Projekten in NRW stehen vor der Umsetzung

Erfolg des Pilotprojektes Heerlen

Einfache Zugänglichkeit von Erdwärmereservoirs

Grubenwetternutzung nur für kleine Anwendungsbereiche geeignet

Klimatisierung von Krankenhäusern