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