Menü
Kurztitel: GW-Ruhr
Förderkennzeichen: 03ET1375A
Status: Laufend
Laufzeit: 03/2016 bis 02/2019
Themen: Dezentrale Energieerzeugung, Wärmenetze & Kältenetze, Wärme aus Erdreich, Grundwasser, Abwasser, Planung & Auslegung, Wirtschaftlichkeitsanalysen
Standort: 44801 Bochum, Universitätsstr. 150
Innovation: Zur Nutzung von Grubenwasser im Rahmen energetischer Quartierskonzepte wird die gesamte Bergbauinfrastruktur des Ruhrgebiets geprüft.
Schlagworte:

Quintessenz

  • Ermittlung von Potenzialen zur Grubenwasser-Nutzung an 120 Standorten des ehemaligen Ruhrbergbaus
  • Flächenmäßige Betrachtung aller ehemaligen Schachtanlagen als potenzielle Wärmequelle sowie der umliegenden Infrastruktur als potenzielle Wärmesenke
  • Entwicklung softwarebasierter technischer Wärmenutzungskonzepte und Umsetzungsstrategien für ausgewählte Standorte
  • Mögliche Kältebedarfe werden berücksichtigt

Das Projekt GW-Ruhr hat das Ziel, die im Ruhrgebiet noch bestehende Bergbauinfrastruktur für eine klimafreundlichere Energieversorgung zu nutzen. Der Fokus liegt dabei auf der Wärmegewinnung aus Grubenwasser an den Standorten ehemaliger Schachtanlagen. Auch mögliche Kältebedarfe werden berücksichtigt. Nach der Ermittlung flächendeckender Potenziale erfolgt eine detailliertere Untersuchung 120 ehemaliger Bergwerksstandorte. Für ausgewählte Standorte sollen softwarebasiert technische Wärmenutzungskonzepte und Umsetzungsstrategien nach wirtschaftlichen und ökologischen Kriterien entwickelt werden.

Projektkontext

Im Ruhrgebiet befinden sich unzählige Schächte mit Zugang zur Tiefe. Davon werden im Projekt etwa 120 relevante Standorte berücksichtigt, an denen eine Wärmenutzung aus Grubenwasser infrage kommt. In erster Linie sollen die vorhandenen Wärmepotenziale an solchen Standorten genutzt werden, an denen auch zukünftig dauerhaft Grubenwasser gehoben werden muss. Die Auswahl der geeigneten Grubenwasseraustrittstellen wird nach ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten erfolgen - als Grundlage für die Investitionsplanung und spätere Umsetzung an den einzelnen Standorten.

Standorte der Grubenwasserhaltung im Ruhrgebiet

© LEE

Forschungsfokus

Kerngedanke des Forschungsprojekts ist eine Reduzierung klimaschädlicher Emissionen durch die Nutzung von Grubenwasser. Hierzu werden nachhaltige Ansätze der Wärmenutzung unter Berücksichtigung der Bergbauinfrastruktur entwickelt und softwarebasiert energetisch, ökonomisch und ökologisch bewertet. Der Fokus liegt hierbei nicht auf einem Standort, sondern auf der flächenmäßigen Betrachtung aller Schächte als potenzielle Wärmequelle sowie der umliegenden Strukturen als potenzielle Wärmesenke. Für den Erfolg der Arbeiten ist es wichtig, nicht nur die technisch-planerisch sinnvollsten Lösungen herauszuarbeiten, sondern prozessbegleitend potenzielle Wärmeabnehmer einzubinden. Den Abschluss des bis 2019 laufenden Projekts sollen entscheidungsreife Umsetzungskonzepte an ausgewählten Standorten bilden. Sie sind die Grundlage für die spätere Umsetzung sowie ein geplantes Betriebsmonitoring.

Die Projektleitung und Koordination der Forschungsarbeiten erfolgt durch den Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft der Ruhr-Universität Bochum (LEE). Die Eimer Projekt Consulting (EPC) verantwortet die strategische Kontaktanbahnung sowie den dauerhaften Einbezug der potenziellen Wärmeabnehmer durch geeignete Beteiligungsformate. Die RAG AG als Standorteigner wird vor allem die Umsetzungs- und Investitionsplanungen unterstützen, während die DMT GmbH & Co. KG zusammen mit dem LEE für die technischen Planungsarbeiten zuständig ist.

Aktive Wasserhaltungen ehemaliger Schachtanlagen im Ruhrgebiet im Jahr 2016

© LEE

Zentrale Idee und Ansatz

Die Grubenwasserhaltung als Ewigkeitsaufgabe der RAG (ehemalige Ruhrkohle AG) ist Ausgangspunkt für die Betrachtung verschiedener Wärmenutzungskonzepte. Zunächst werden die relevanten Standorte als potenzielle Wärmequelle identifiziert und jeder der 120 Standorte kategorisiert. Anhand der Kategorisierung werden die Wärmesenken an den Standorten in absteigender Reihenfolge untersucht um passende Gebiete zu definieren. Parallel werden mit der Software TOP-Energy technische Wärmenutzungskonzepte erstellt, die als Basisszenario dienen. Diese können der Kategorie entsprechend angepasst werden.

Neben der energetischen Ausbeute werden mithilfe der Software auch die Wirtschaftlichkeit und der ökologische Nutzen dieser Konzepte untersucht. In die Aktivitäten sind potenzielle Abnehmer und weitere Beteiligte einbezogen. Denn die Untersuchungsergebnisse werden abschließend in einem Umsetzungskonzept gebündelt, das Potenziale und Restriktionen der Grubenwassernutzung aufzeigt.

Modellierung der Grubenwassermenge am Standort der ehemaligen Zeche Lohberg in Dinslaken

© DMT

Kategorisierung der Standorte

© LEE

Erprobung und Anwendung

Zur Gewährleistung des Projektfortschritts dienen Kooperationen mit Partnern aus der Wissenschaft, aus Behörden und der Industrie. Sie helfen, zusätzliches Wissen und weitere Erfahrungen zu gewinnen. Denn die Nutzung von Grubenwasser zur Energieversorgung ist abgesehen von wenigen Pilotprojekten weitgehend unerforscht.

Die im Projekt zu entwickelnden Wärmenutzungskonzepte werden mit dem Softwareprogramm TOP-Energy unter energetischen, ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten bewertet und erprobt. In die Berechnungen fließen Erfahrungen von Herstellern technischer Anlagen (wie z.B. Wärmepumpen, Netze) ein, mit denen das Projektkonsortium in regem Austausch steht.

Letzte Aktualisierung: 16. August 2017

Thematisch verwandte Publikationen

Thematisch verwandte Projekte

Energetische Sanierung einer Plattenbau-Typenschule
Gebäude

Passivhaus-Standard

Energetische Sanierung einer Plattenbau-Typenschule

Die zweiflügelige Typenschule in Plattenbauweise mit Aula und Turnhalle stammt aus 1974. Das Sanierungsprojekt versteht sich als Vorbild für andere Schulen, denn der…

Gebäude

Mehr erfahren