Geothermische Nutzung stillgelegter Bergwerke Am Beispiel des Ruhrgebietes Johannes Gemmeke Geothermie: Geothermisches Nutzung stillgelegter Bergwerke

Gliederung Einleitung Bohrungen unter Tage / tiefe Taufen Grubenwassernutzung Grubenwetternutzung

Einleitung Das Ruhrgebiet ist stark vom Bergbau geprägt

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

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 Vorteile: Nachteile: Wegfall eines Großteils der Bohrlänge Bohrarbeiten und Ausrüstung unterliegen speziellen Anforderungen Kleiner dimensionierte Bohrgeräte Stillgelegtes Bergwerk muss langfristig zugänglich bleiben und vor Grubenwasser geschützt werden Erstellung eines Bohrplatzes nicht notwendig

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

Grubenwassernutzung geothermische Nutzung gefluteter Bergwerke Grubenwassertemperaturen zwischen 20 °C und 30°C Vorteile: Nachteile: Guter Zugang zu Wärmequelle durch vorhandene Leitungen Grubenwasser ist stark Mineralisiert Langfristige Betriebssicherheit durch eingestellte Bergbauliche Wasserhaltung Einleitung in Grundwasserleitende Schichten oder Vorfluter nicht möglich (Dupletten-System) Kosten und Risiken einer Bohrung entfallen

Grubenwassernutzung

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

Grubenwassernutzung

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

Grubenwassernutzung Weitere 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 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 Shettlestone, UK 100 m 16 Wohnhäuser Lumphinnans, UK 170 m 18 Wohnhäuser

Grubenwetternutzung 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 Die Auftretende Luftströmung ist stark Wetter- und Jahreszeitenabhängig

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