Ehemalige Bergwerke könnten künftig einen wichtigen Beitrag zur Wärme- und Kälteversorgung von Wohnhäusern und Gewerbegebäuden leisten. Die dafür nötige Technik ist nicht sonderlich komplex – und passt auf vergleichsweise kleine Flächen.
Das Fraunhofer-Institut für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien (IEG) hat in Bochum vier Bohrungen in ein ehemaliges Kohlebergwerk abgeschlossen. Mit einer mobilen Bohranlage trafen die Fachleute in rund 120 Metern Tiefe jeweils einen nur wenige Meter breiten Stollen. Das Vorhaben läuft im EU-Projekt "PUSH-IT".
Mit einer Zugkraft von 40 Tonnen und einer Masthöhe von über zwölf Metern ist die Anlage nur 2,5 Meter breit. So passt sie auch auf kleine Freiflächen zwischen Gebäuden. Speziell angepasste Beschwerungsgewichte am Bohrgestänge, genaue Untergrundkenntnisse und eine exakte Vorplanung helfen, den Bohrmeißel sicher in den gefluteten Bereich zu führen.
Konventionelle Technik statt teurer Richtbohrtechnik
Die mobile Anlage ist damit eine günstige Alternative zur aufwendigen Richtbohrtechnik aus der Erdöl- und Erdgasindustrie. Florian Hahn, Leiter des Kompetenzzentrums Bergbaufolgenutzung am Fraunhofer IEG, sagt: "Der Untergrund ist eine bisher zu wenig beachtete Ressource in der Wärmetransformation." Und weiter: "Statt aufwendiger Richtbohrtechnik können wir auch mit mittelgroßen Anlagen Zugang zu gefluteten Bergwerken schaffen."
Alte Bergwerke füllen sich nach dem Ende des Bergbaus mit Wasser. Dieses Grubenwasser kann viel Wärmeenergie speichern. Damit entsteht unter der Erde eine große Geobatterie. Die Bohrungen schaffen Zugänge zum Wasserkörper. Darüber lässt sich das Wasser fördern und nach der Nutzung an anderer Stelle wieder einleiten. Der Vorteil: Bergwerke bieten meist höhere Förderraten als natürliche Gesteinsschichten. Zudem liegen sie oft in oder nahe bei Städten, wo viel Wärme zum Heizen oder für Prozesse gebraucht wird.
Die Bohrungen bilden nun die Grundlage für einen Speichertest. Er soll zeigen, welche thermische Speicherkapazität der Standort erreichen kann. Erst danach lässt sich bewerten, ob das Bergwerk als Wärmequelle oder Speicher für Rechenzentren oder Gebäude im Bochumer Süden dient. Auch die Wirtschaftlichkeit der notwendigen Infrastruktur steht auf dem Prüfstand.
Für Stadtwerke, Kommunen und Bergwerkseigentümer könnte das Bergwerk damit eine neue Option werden. "PUSH-IT" erprobt an sechs Standorten drei Arten unterirdischer Wärmespeicher. Das Projekt mit 18 europäischen Partnern läuft bis Dezember 2026. Die EU fördert den Anteil des Fraunhofer IEG mit 3,8 Millionen Euro. Das Gesamtbudget beträgt 17,9 Millionen Euro.
