Transformation der Wärme- netze in der Rhein-Ruhr- Region ... · 2 Energiebedarf und Umsetzung...
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Gefördert durch:
Transformation der Wärme-netze in der Rhein-Ruhr-Region mit Tiefengeothermie
Vom Kohle- zum Wärmebergbau
Gregor Bussmann
Berliner Energietage22.05.2019
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Energiebedarf und Umsetzung Wärmewende in Deutschland9000 PJ insgesamt …davon 56% Wärme (5040 PJ)
Primär- und 25 Sekundärnetze Länge >2.000 km 6.500 GWh/a VL max. 130 °C - 180 °C
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Konversion Fernwärme Rhein-Ruhr-Region
[BET 13], [ewi, Prognos 10]
Tiefe Hydrothermale Lagerstätten im Ruhrgebiet
[GD NRW 07
Karbonatgesteine
Unterkarbon
Devon: Massenkalk 4.400 m bis 5.400 m 140 °C – 159 °C RL: 60 °C
Standortfindung am Beispiel Gelsenkirchen
Devon: Massenkalk 4.400 m bis 5.400 m 140 °C – 159 °C RL: 60 °C
Mögliche Standorte Prioritätenklassen Wasserschutzgebiet vs.
Thermalwasserzirkulation
Quelle: GZB, 2017
Geothermische GrubenwassernutzungQuelle: Grubenwasserkonzept der RAG Aktiengesellschaft
Potenzialstudie Warmes Grubenwasser NRW
Wasserhaltungen mit ca. 100 Mio m³ / Jahr mit 25-35°C
160 stillgelegte Schächte mit einem Nutzungspotenzial
Quelle: GZB, LANUV NRW, 2017
Potenzialstudie Warmes Grubenwasser NRW 2018
Quelle: Grubenwasserkonzept der RAG Aktiengesellschaft
Wärme aus Grubenwasser 25 % der Fernwärmeschiene Ruhr
Bsp. Wasserhaltung Lohberg
Techn. Potenzial:
729.511 MWh/a
Grubenwassernutzung Zeche Robert-Müser in Bochum
[Raube, Stwk Bo 2010]
Wärmekunden Gesamtschule Grundschule Schulsporthalle / -schwimmbad Hauptfeuerwehrwache
ges. Jahreswärmebedarf kWh/a 3.029.000
ges. therm. Leistung kW 1.600
Leistung Wärmepumpen kW 500
Trassenlänge Leitungen m 815
Investitionskosten Euro 800.000
CO2 Einsparung to CO2/a 245
Zusätzliche Wärmekunden Neue Gebäude im Industriegebiet Neue Gebäude im B-Plan 405 b
Wärmespeicherung in Steinkohlebergwerken
Beispiel Zeche Prosper Nord (Bottrop) Volumen ~265.000 m³ ∆T von 50 K 15,4 GWh/a
SaisonaleSpeicherung 200 Bergwerke Tiefen bis 1.500 m Solarthermie /
Abwärme aus Industrie- und Kraftwerksprozessen
Speichertemperaturenbis 90°C
Quelle: SwBo
Quelle :Wichert, Udo; Potenzial und Ausbaumöglichkeiten der Kraft-Wärme-Kopplung und Fernwärmeversorgung,öffentlicher Workshop, Düsseldorf 2013
Fossil Fuel HeatproductionFossil Fuel CHP
Aktivitäten am Standort Bochum
GZB
GRUBO –Zechen Dannenbaum & Prinz Regent
FUW-Fernwärmenetz Bochum-Süd
Real-LaborTRUDI Ruhr Metropolitan Underground Laboratories
TRUDI Ruhr Metropolitan Underground Laboratories „Tief-runter-unter-die-Ruhr“
Produktionsbohrung
AquaFarm
hT-WP 5 MW
Concentrated Solar Power Plant
50°C 70°C
100°C
80°C 20°C
55°C
30°C 20°C
70°C
Hochschulwärmenetz / Unique
Kleinzeche Markgraf II
DGE-Rollout und Karbonexploration
Hydrothermale Zirkulation Extensionstektonik Ruhrsandstein
- 70 m
- 1.500 m
Injektionsbohrung
TRUDI hT-Storage Experiment
Markgraf 2
DGE Ruhr
68 ha – Fläche in Bochum-Laer 1859 -1958: Zeche Dannenbaum bis 2014: Autoproduktion durch Opel aktuell: Neuerschließung durch die
Entwicklungsgesellschaft Bochum Perspektive 2022 GmbH
Projekt D2Grids
Wärme-/Kälteversorgung Mark 51°7 in Bochum
Untertägiges Konzept (Erschließung Zeche Dannenbaum)
Wasserspiegel: ca. 310 m (-190 m NN;) 4. Sohle: 334 m (-212 m NN)
18,8°C (Leonhardt, 1983) 8. Sohle: 816 m (-690 m NN)
36,7°C (Leonhardt, 1983)[GD‐NRW
]
Mark 51°7
Energieverteilung 4-Leiter-Niedertemperaturnetz (low-ex; 50°C) Wärme-/Kälteversorgung BA II (Ost) + BA III
Energiezentrale 6.704 MWh/a Wärme aus GW 4.376 MWh/a Kälte aus GW Saisonale Regeneration / „NT-Speicherung“ Wasser-Zwischenkreis mit Wärmetauscher Wärmepumpe / Kältemaschine Integration BHKW (Strom-Eigenerzeugung) Spitzenlast über Fernwärme / KKM
Obertägiges Konzept Mark 51°7
Quelle: SwBo. Bochum Perspektive 2022
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Zum Mitnehmen ….
56% des deutschen Primärenergiebedarfs für Wärme
Große Herausforderung für die Wärmewende in dicht besiedelten Ballungsräumen
Multi-Strategie-Ansatz für die Konversion der Fernwärme in der Metropole Ruhr
Karbonatgesteine (insbes. Devonische Massenkalke) bieten in Rhein-Ruhr-Region das Potential zur hydrothermalen Erschließung in 3000 – 5000 m Tiefe und können in Kombination mit hT-Wärmepumpen im MW-Maßstab zum Umbau bestehender Fernwärmenetze beitragen.
200 ehemalige Steinkohlebergwerke können für die dezentrale Grubenwassernutzung direkt und/oder als Speicher genutzt werden.
Erste Leuchtturmprojekte im Real-Labor TRUDI in Bochum werden umgesetzt
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Die Leitveranstaltung der Energiewende in Deutschland fand 2019
vom 20. bis zum 22. Mai im Ludwig Erhard Haus in Berlin statt.
Weitere Informationen und viele Vortragsunterlagen zu über 390 Vorträgen
aus 58 Veranstaltungen im Rahmen der Berliner ENERGIETAGE 2019 finden Sie unter
www.energietage.de
Ein Vortrag im Rahmen der