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Geothermisches Potential eines ehemaligen Untertagebaus

Geothermisches Potential eines ehemaligen Untertagebaus. Fohnsdorfer „Kohlenmulde“ in Österreich Universität Kassel Vorlesung: Geothermie Dozent: Prof. Dr. rer . nat. Manfred Koch Vortrag: Katherina Schimani. Gliederung. Einführung Grundlagen der geothermischen Nutzung von Grubenwasser

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Geothermisches Potential eines ehemaligen Untertagebaus

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Presentation Transcript

  1. Geothermisches Potential eines ehemaligen Untertagebaus Fohnsdorfer „Kohlenmulde“ in Österreich Universität Kassel Vorlesung: Geothermie Dozent: Prof. Dr. rer. nat. Manfred Koch Vortrag: Katherina Schimani

  2. Gliederung Einführung Grundlagen der geothermischen Nutzung von Grubenwasser - Technik - Vorteile und Nachteile Erkundung des geothermisches Potentials Fohnsdorf - Machbarkeitsstudie - geplante Pilotanlage - Erstellung eines Modells - Kosten-Nutzen-Analyse - Ergebnisse und Fazit Ausblick

  3. Einführung • Bergbau in Deutschland: Stein- und Braunkohle, Erze und Salz • seit 60er Jahren Kosten des Steinkohlebergbaus höher als der Weltmarktpreis •  Verlassene Schächte und Einstellen der Wasserhaltung • Nach der Einstellung der Wasserhaltung stellen Minen ein Reservoir für warmes Grundwasser da

  4. Grundlagen - Technik

  5. Grundlagen - Vorteile und Nachteile

  6. Erkundung des geothermischen Potentials in Fohnsdorf • Ehemaliger Braunkohlebergbau • Ausdehnung von 30 km2 • 1130 m Tiefe • Beendigung des Bergbaubetriebes: Schächte mit Füllgut verschlossen • Einstellung der Wasserhaltung 1977 • Studie: Erdwärmenutzung zu prüfen aus ökonomischer und ökologischer Sicht Bergwerk im österreichischen Fohnsdorf http://www.kultur.steiermark.at/cms/beitrag/10089213/7716775/

  7. Erstellung eines Modells des Bergwerks

  8. Modell des ehemaligen Bergwerks Geologische Verhältnisse Querschnitt durch das Fohnsdorfer Becken, Quelle: bbr

  9. Modell des ehemaligen Bergwerks Konzeptuelles, standortspezifisches Modell, Quelle: bbr

  10. Geplante Pilotanlage Konzept der geplanten Pilotanlage (Entnahmebrunnen 750 m), Quelle: bbr

  11. Ergebnisse (1) • Betriebsdauer von 30 Jahren • weitgehend konstante Wärmemenge kann gefördert werden • Abkühlung des Grubenwassers an der Entnahmestelle 1,5 °C • Geringe thermische Beeinflussung des Nutzhorizontes  ausreichend großes Wärmereservoir zur Wiedererwärmung der reinjizierten Wassers Temperaturverlauf am Förderbrunnensumpf nach einem Dauerbetrieb von 30 Jahren, Quelle: bbr

  12. Ergebnisse (2) • Amortisationsdauer der Projektes zwischen 3 und 8 Jahren • Versorgung von Ca. 180 Niedrigenergiehäuser • Wärmeertrag liegt bei 1.888 MWh/a • Vergleich zu Erdgas: Einsparungen von 61 – 83 % CO2 Äquivalente • Nähe Wohn- und Gewerbeflächen wesentlicher Aspekt • Erdwärmegewinnung im aufgelassenen Fohnsdorfer Kohlerevier nach derzeitigem Datenstand technisch möglich, wirtschaftlich rentabel und umweltfreundlich • Chemische Betrachtung des Grubenwassers

  13. Ausblick • Geflutete Untertageminen besitzen geothermisches Potential, da sie essentielle Elemente für effektive geothermische Reservoire besitzen • Netzwerk aus Schächten können zur Erhöhung der Pumpraten genutzt werden • Grubenwasser  erneuerbare Energie, Simulation Pilotprojekt in Fohnsdorf zeigte nachhaltige ökologische und ökonomische Ergebnisse • Projekte auch in Deutschland in ehemaligen Bergbauregionen möglich (Aachen) • Optimaler Gebrauch des Grubenwassers: weiterführende Studien, da die Struktur der Reservoire sehr komplex und ortsabhängig sind

  14. Quellen Bazargan, B. 2008: Geothermal UseOfDeepFloodedMines, Post-Mining 2008 bbr- das Fachmagazin für Leitungsbau, Brunnenbau und Geothermie 06/2013 Erkundung des geothermischen Potentials eines ehemaligen Untertagebergbaus Scheitelig, K.: Geothermie aus Grubenwasser – regenerative Energie aus stillgelegten Steinkohlebergwerken, verfügbar unter: http://www.wfg-aachen.de/LinkClick.aspx?fileticket=eRgfEhMO%2Fwo%3D&tabid=79&mid=404&language=de-DE&forcedownload=true http://www.kultur.steiermark.at/cms/beitrag/10089213/7716775/ http://www1.wdr.de/themen/wirtschaft/grubenwasser100.html

  15. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

  16. Lageplan des 3D-Modells

  17. Temperaturfeld des 3D-Modells mit einem Dublettensystem

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