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Wärmewende mit Grubenwasser

Auf MARK 51°7 beginnt ein neues Wärmezeitalter

MARK 51°7 bekommt eines der nachhaltigsten Energiekonzepte deutscher Gewerbegebiete: Energie aus Grubenwasser soll das Areal mit Wärme und Kälte versorgen.

Die Arbeiten dafür laufen auf Hochtouren. Gerade haben die Stadtwerke Bochum zusammen mit ihrem Tochterunternehmen FUW GmbH und dem Fraunhofer-Institut für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG dafür erforderliche Pumptests erfolgreich abgeschlossen.

Die Arbeiten sind außerordentlich anspruchsvoll, denn auf dem vom Bergbau unterhöhlten Gelände gibt es kaum noch Strukturen aus natürlich gewachsenem Gestein. „Die geothermische Erschließung eines ehemaligen Steinkohlenbergwerks ist eine besondere bohrtechnische Herausforderung. Der Untergrund gleicht hier zuweilen einem Schweizer Käse“, beschreibt Prof. Rolf Bracke, Leiter des Fraunhofer IEG, die Besonderheit des Geländes.

Bohrungen mit „Schlucktest“

Zunächst waren Bohrungen erforderlich, die dazu dienten, das Energiepotenzial von Grubenwasser für eine kombinierte Wärme- und Kälteversorgung nutzbar zu machen. Stadtwerke-Projektleiter Jochen Raube zeigte sich bei der ersten Bohrung im Oktober 2021 hochzufrieden: Etwa 150 Kubikmeter Wasser hatte das 340 Meter tiefe Bohrloch innerhalb einer Stunde verschluckt. Nichts hatte sich aufgestaut. „Das zeigt, dass wir den Stollengang des alten Bergwerkes exakt getroffen haben. Zudem ist er wie erhofft mit Grubenwasser gefüllt und nicht eingestürzt.“ Und dank des sogenannten „Schlucktests“ wusste Jochen Raube, dass er auch für die zweite Bohrung grünes Licht geben konnte. Bei ihr wühlte sich der Bohrkopf im vergangenen Jahr sogar 820 Meter tief in die Erde. 

Energiekonzept kann umgesetzt werden

In diesem Frühjahr folgten Pumpversuche, mit denen die Verfügbarkeit des Grubenwassers überprüft wurde – ebenfalls mit einem positiven Ergebnis: Das geothermische Potenzial unter MARK 51°7 ist ausreichend, um rund 70 bis 75 Prozent des Wärme- und Kältebedarfs der Unternehmen und Forschungseinrichtungen auf dem Areal mit klimafreundlicher Wärme und Kälte zu decken. „Wir sind erleichtert, dass die Pumptests und weiteren Analysen unsere Planungen bestätigt haben“, verkündet Dietmar Spohn, Sprecher der Geschäftsführung der Stadtwerke Bochum. „Mit den nun vorliegenden Ergebnissen steht dem Aufbau einer energiesparenden Wärme- und Kälteversorgung der sogenannten 5. Generation nichts mehr im Wege. Auf MARK 51°7 wird ein neues Wärmezeitalter beginnen.“

Energiezentrale in Bauvorbereitung

Damit das Ganze funktioniert, bereiten die Stadtwerke Bochum jetzt den Bau der Energiezentrale Ost vor. Als Herzstück des Energiekonzepts auf MARK 51°7 soll sie später ca. 25 Gebäude auf dem Areal versorgen. In ihr finden Wärmepumpen Platz, die das Grubenwasser je nach Bedarf hoch- oder heruntertemperieren. Auch Wärme- und Kältespeicher werden dort untergebracht sein, außerdem Kälteanlagen auf dem Dach. Ihren Betrieb nimmt die Zentrale voraussichtlich Mitte 2024 auf.

Gebäude, die jetzt schon stehen, erhalten bis dahin Fernwärme sowie Kühlung aus einer provisorischen Kälteanlage. Je nach Baufortschritt werden dann weitere Gebäude auf MARK 51°7 nach und nach an das Wärme- und Kältenetz angeschlossen. Das natürliche Energiepotenzial des Grubenwassers wird durch die optimale energetische Ausnutzung zu rund 70 bis 75 Prozent den Wärme- und Kältebedarf der angeschlossenen Abnehmer decken.

Der verbleibende Wärmebedarf wird aus dem Fernwärmenetz der FUW GmbH gedeckt. Kältemengen, die an sehr heißen Tagen zusätzlich erforderlich sind, werden über konventionelle Kälteanlagen an das Kältenetz von MARK 51°7 übergeben. Läuft erst einmal alles, können sich alle Geothermie-Nutzer über einen großen Klimaschutzeffekt freuen: Verglichen mit der Versorgung durch Erdgas und elektrische Kälteanlagen wird die Energie aus dem Grubenwasser jährlich insgesamt rund 3.200 Tonnen CO2 vermeiden.

Kühlung und Heizung zugleich

Für die Wärmeversorgung soll das rund 27-28 Grad Celsius warme Grubenwasser des ehemaligen Steinkohlebergwerks Dannenbaum über Wärmepumpen auf ca. 48 Grad Celsius erwärmt und anschließend in das Netz abgegeben werden. Auch für die Kälteversorgung der entstehenden Immobilien wird das Grubenwasser genutzt. Dafür wird aus einer Tiefe von etwa 340 Metern circa 17 Grad Celsius „kaltes“ Wasser gefördert.

Auch international top

Zusammen mit vier anderen Versorgern und dem Fraunhofer IEG haben sich die Stadtwerke Bochum übrigens zur „Allianz für Geothermie“ zusammengeschlossen, um die Wärmewende voranzubringen. „Auch im internationalen Vergleich schaffen wir auf MARK 51°7 eine sehr innovative und zukunftsweisende Energieversorgung“, sagt Dietmar Spohn. Der Aufbau der innovativen Wärme- und Kälteversorgung für MARK 51°7 wird aus Mitteln des EU-Interreg-Programms North-West Europe und des BMWK/BAFA-Förderprogramms „Wärmenetze 4.0“ unterstützt.

„Die Wärmewende anzupacken, drängt heute mehr als jemals zuvor. Geothermie vereint alle Eigenschaften, die wir für einen zukunftssicheren Standort benötigen, denn sie ist nachhaltig, regional, wetterunabhängig und unabhängig von Rohstoffimporten wie Öl und Gas,“ unterstreicht Prof. Dr. Rolf Bracke, Leiter des Fraunhofer IEG mit Sitz in Bochum. „Wir freuen uns, zusammen mit den Stadtwerken auf MARK 51°7 diesen überregional bespielhaften Innovationsbeitrag leisten zu können und damit Geothermie, Wärmenetze, Untergrundspeicher und Großwärmepumpen in einem Vorzeigeprojekt für die kommunale Wärmewende in Deutschland zu vereinen.“

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