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Nutzung geothermischer Energie aus Grubenwasser

Nutzung geothermischer Energie aus Grubenwasser. Betrachtung der Situation des Steinkohlebergbaus im Ruhrgebiet. Inhalt. Grundlagen - Was ist Grubenwasser? Wasserhaltung - Warum wird es für immer zu Tage gepumpt? Geothermische Nutzung - Welches Potenzial bietet das Ruhrgebiet?

zalika
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Nutzung geothermischer Energie aus Grubenwasser

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Presentation Transcript

  1. Nutzung geothermischer Energie aus Grubenwasser Betrachtung der Situation des Steinkohlebergbaus im Ruhrgebiet

  2. Inhalt • Grundlagen -Was ist Grubenwasser? • Wasserhaltung -Warum wird es für immer zu Tage gepumpt? • Geothermische Nutzung - Welches Potenzial bietet das Ruhrgebiet? • Realisierung - Welche Umsetzungsanstrengungen gibt es?

  3. Was ist Grubenwasser? Quelle: [EnEff1] Grundlagen

  4. Grubenwasser • Wasser, das in den unterirdischen Hohlräumen des Bergwerks anfällt • Hauptsächlich Sickerwasser von der Oberfläche • Aber auch Porenwasser umliegender Schichten • Thermische Energie entsprechend der geothermischen Tiefenstufe (20°C bis 30°C) • Ist stark mineralisiert und oft sauer

  5. Warum wird es für immer zu Tage gepumpt? Quelle: [Bochum] Wasserhaltung

  6. Wasserhaltung • Aktiver Bergbau im betreffenden StollenGrubengebäude wird von Grubenwasser freigehalten • Aktiver Bergbau in benachbartem StollenÜberlaufen muss verhindert werden • Nach dem kompletten Ausstieg aus dem SteinkohlebergbauWasserpegel müssen kontrolliert werden

  7. Hebung des Grubenwassers • Hebung mittels elektrischer Kreiselpumpen • 1000m Förderhöhe entsprechen ca. 100 bar statischem Druck Quelle: [FAZ]

  8. Einleitung in Vorfluter • Flüsse oder Seen nehmen das Grubenwasser auf Quelle: [EnEff2]

  9. Wasserhaltung • Aktiver Bergbau im betreffenden StollenGrubengebäude wird von Grubenwasser freigehalten • Aktiver Bergbau in benachbartem StollenÜberlaufen muss verhindert werden • Nach dem kompletten Ausstieg aus dem SteinkohlebergbauWasserpegel müssen kontrolliert werden

  10. Nord-Süd Gefälle Quelle: [RAG Stiftung]

  11. Wasserhaltung • Aktiver Bergbau im betreffenden StollenGrubengebäude wird von Grubenwasser freigehalten • Aktiver Bergbau in benachbartem StollenÜberlaufen muss verhindert werden • Nach dem kompletten Ausstieg aus dem SteinkohlebergbauWasserpegel müssen kontrolliert werden

  12. Ewigkeitslasten • Ende der Subventionen für den Steinkohlebergbau in der BRD: 2018= Ende der Kohleförderung • Grubenwasser muss weiter gefördert werden • Grubengas wird sonst an die Oberfläche gedrängt • Berghebungen führten zu weiteren Bergschäden • Mischung von Grubenwasser und Grundwasser führt zu ungenießbarem Trinkwasser

  13. Welches Potenzial bietet das Ruhrgebiet? Quelle: [magellan] Geothermische Nutzung

  14. Potenzial der Grubenwassernutzung • Das Ruhrgebiet ist ein durchschnittlich warmer Standort (geothermische Tiefenstufe: 36m) • Wassertemperaturniveau im Jahreslauf nahezu konstant: im Schnitt 25°C Quelle: [T]

  15. Potenzial der Grubenwassernutzung • 80 Mio. m³ p.a. im Ruhrgebiet • -> 1,4 Mio. MWh (gegenüber 10 °C)Wärmebedarf von über 100.000 Einfamilienhäusern. • Sehr hohe Pumpkosten sind „sowieso“ Kosten, dadurch ist Wirtschaftlichkeit gegeben

  16. Welche Umsetzungsanstrengungen gibt es? Quelle: [EnEff1] Realisierung

  17. Projekt zur Grubenwassernutzung in Bochum-Werne • Grubenbetrieb zur Wasserhaltung Quelle: [EnEff2]

  18. Projekt zur Grubenwassernutzung in Bochum-Werne • Seit Mai 2012 in Betrieb • 20°C aus 570m Tiefe • Grubenwasser+Wärmepumpe zur Beheizung einer Feuerwache und eines Schulkomplexes • Akt. Brennstoffeinsparung: 1.200MWh • Potenzial des Standorts:40.000MWh Quelle: [EnEff1]

  19. Geothermische Nutzung von Grubenwasser • Wasser, das notwendigerweise über Tage gefördert wird, wird die thermische Energie entzogen, bevor es in die Vorfluter eingeleitet wird • Wärmepumpen nötig • Einspeisung in ein Nahwärmenetz Quelle: [EnEff2]

  20. Fazit • Forschungsergebnisse aus Bochum-Werne können auf andere Standorte übertragen werden • Bestehende Wasserhaltung zur Energiegewinnung zu nutzen ist sinnvoll • Beitrag zu nachhaltiger Energieversorgung lokal begrenzt

  21. Bildnachweis 1: [RAG Stiftung]: http://www.rag-stiftung.de/ „Wasserhaltung im Bergwerk“ 2: [TU Freiberg]: http://tu-freiberg.de/ „Forschungszentrum Geothermie - Grundlagen“ 3: [EnEff1]: http://www.eneff-stadt.info/ „Wärme aus Grubenwasser in Bochum-Werne“ 4: [EnEff2]: http://www.eneff-stadt.info/ „EnEff: Wärme Wärmenutzung aus Grubenwasser in Bochum-Werne 5: [magellan]: http://www.magellanworld.net/ „Sightseeing im Ruhrgebiet“ 6:[FAZ]: http://www.faz.net/ „Pumpen, pumpen bis zum Sankt- Nimmerleins-Tag“ 7: [Bochum]: http://www.bochum.de/ „Integriertes Wärmenutzungskonzept“

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