Heatstore

Internationales F&E-Projekt
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Projekt: High temperature mine thermal energy storage pilot plant In Kooperation mit: Fraunhofer IEG Bochum Gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi.IIC6)

Das Novum des Forschungsvorhabens ist es, eine Pilotanlage zur saisonalen Wärmespeicherung innerhalb der ehemaligen und nicht mehr zugänglichen Kleinzeche Markgraf II, welche unter dem Bohrplatz des Fraunhofer IEG Bochum lokalisiert ist, zu errichten. Der Hauptfokus der Pilotanlage liegt auf einer zweijährigen Test- und Betriebsphase des Grubenwärmespeichers Markgraf II. Die gewonnenen Daten sollen für die Errichtung und Weiterentwicklung von tiefen Untergrundwärmespeichersystemen genutzt werden. Die Konzeptidee sieht vor, saisonal anfallende solare Überschusswärme innerhalb des Grubengebäudes im Sommer einzuspeichern und für die CO2-neutrale Wärmeversorgung des IEG-Campus im Winter zu nutzen. Für eine sehr kostengünstige Erschließung des Grubengebäudes soll die institutseigene Bohranlage Bo.Rex (Bochum Research and Exploration Drilling Rig) die Produktions- und Injektionsbohrung auf circa 63 m u. GOK abteufen. Diese Teufe stellt die tiefste Sohle der Kleinzeche Markgraf II dar Zusätzlich sollen zehn weitere Monitoring Bohrungen, jeweils mit einer Teufe von 99 m u. GOK, konzentrisch im Umkreis des Grubenwärmespeichers niedergebracht werden, sodass ein dichtes Überwachungsnetzwerks (Temperatur, Durchfluss, pH-Wert und Leitfähigkeit) während des zweijährigen Betriebs sichergestellt werden kann. Aus bestehenden Erkundungsbohrungen des IEGs kann abgeschätzt werden, dass in der tiefsten Sohle der Kleinzeche Markgraf II eine Grubenwassertemperatur im Bereich von circa
10-12°C antizipiert werden kann. In den Jahren 1953 bis 1958 produzierte die Kleinzeche Markgraf II insgesamt 37.043 Tonnen Kohle. Bei einer Kohledichte von 1,35 g/cm3 ergibt dies ein Hohlraumvolumen (ohne Strecken und Schächte) von 27.439 m3. Wird ein Resthohlvolumen von 10% angenommen, so könnten innerhalb des Grubengebäudes bei einem 'T von 50 K, eine Wärmemenge von 165 MWh/a im Grubenwasser eingespeichert werden. Dies entspricht dem jährlichen Wärmebedarfs des IEGs.

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