Geothermische Nachnutzung von Steinkohlebergwerken ueber geschlossene Waermetauschersysteme

Abstract

Die bestehenden Grubengebaeude des deutschen Steinkohlebergbaus, insbesondere im Ruhrgebiet, besitzen aufgrund der grossen raeumlichen Ausdehnung, einer Tiefenlage von bis zu 1.500 m und ungestoerten Gebirgstemperaturen von bis zu 50°C ein bedeutendes geothermisches Potential. Eine moegliche Erschliessungsvariante stellt das Einbringen von geschlossenen Waermetauschern in die vorhandenen Grubengebaeude (Schacht- und Streckensysteme) dar. Voraussetzung fuer die Installation eines solchen Waermetauschersystems ist das Vorhandensein eines noch vollstaendig zugaenglichen Bergwerks. Diese Rahmenbedingungen sind derzeitig bis 2018 noch gegeben. Mit Hilfe von geschlossenen Systemen kann das Waermetraegerfluid mit vergleichsweise geringem Energieaufwand, nahezu wartungsfrei im Kreis gefuehrt werden. Als Waermetauschermaterialien koennten hierfuer flexible Hochdruck-Kunststoffe (z.B. armiertes oder vernetztes Polyethylen) zum Einsatz kommen. In einem ersten Schritt werden neben den Reservoireigenschaften von potentiellen Grubengebaeuden die materialtechnischen Anforderungen an die einzusetzenden Rohr- und Verteilsysteme ermittelt. Die anschliessende Konzeption des untertaegigen Waermetauschersystems erfolgt mithilfe von Waermetransportmodellierungen fuer verschiedene Netz- und Grubengeometrien. Das Forschungsvorhaben wird im Rahmen des Ziel 2 - Programms vom Land NRW gefoerdert.