PUSH-IT

Piloting Underground Storage of Heat In geoThermal reservoirs

Innerhalb des Europäischen Konsortiums PUSH-IT (Piloting Underground Storage of Heat In geoThermal reservoirs; Förderkennzeichen 101096566) soll die Speicherung von Überschusswärme aus bestehenden Wärme- bzw. Kältenetzen im lokalen Untergrund an insgesamt sechs Standorten anhand von verschiedenen Untergrundspeichertechnologien (ATES, BTES und MTES) europaweit demonstriert werden.

Das übergeordnete Ziel besteht darin, Umweltauswirkungen, Kosten und bestehende Risiken für die Einbindung von Untergrundspeichersystemen im Rahmen des Forschungsprojektes zu verringern, u. a. durch neu entwickelte Überwachungs- und Qualitätskontrollen sowie mittels verbesserter Bohr- und Ausbauverfahren. Die Einbindung öffentlicher bzw. privater Unternehmen, Bürgerinnen und Bürger, die Analyse und Wahrnehmungen in Bezug auf derartige Technologien sowie die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle stehen dabei im Vordergrund.

Das PUSH-IT-Konsortium besteht aus Wärmeversorgern, Brunnenbauern, öffentlichen Planungsbüros und akademischen Partnern. Durch eine transdisziplinäre europaweite Zusammenarbeit sollen die einzelnen Demonstrationsstandorte entwickelt werden.

 

Das Fraunhofer IEG ist Teil des Konsortiums und Demonstrator für die Weiterentwicklung von Untergrundspeichersystemen in ehem. Grubenbauten (MTES). Hierfür wurde ein Demonstrationsstandort in Zusammenarbeit zwischen der Ruhr-Universität (RUB) und der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG) auf dem Gelände des technischen Zentrums der RUB errichtet.

Die Konzeptidee sieht vor, überschüssige Abwärme am Technischen Zentrum langfristig in das bestehende Versorgungsnetz der RUB zu integrieren. Um diese Wärme im System zu speichern, werden im Rahmen des PUSH-IT Projektes Teile des stillgelegten Bergwerks Mansfeld über vier vertikale Bohrungen in das ehemalige Grubengebäude, das sich in einer Tiefe von ca. 120 m direkt unter dem Technischen Zentrum der RUB befindet, hydraulisch erschlossen und als potentieller Wärmespeicher für das RUB-Netz untersucht und getestet. Die Bohrarbeiten wurden durch das Fraunhofer IEG mit der institutseigenen Bohranlage durchgeführt.

Abhängig von den Ergebnissen eines an die Bohrarbeiten anschließenden hydraulischen Testbetriebs können die Bohrungen langfristig entweder als Geothermie-Brunnen oder als Überwachungsmessstelle für wissenschaftliche Untersuchungen dienen. Je nach Ergebnis der Testarbeiten kann das Projekt in die nächste Phase übergehen (Integration der Anlage an das bestehende Versorgungsnetz, mögliche Übernahme der Anlage durch die RUB sowie Erarbeitung eines Betreiberkonzeptes).

Die hierfür nötigen technischen und baulichen Maßnahmen sollen im Rahmen des PUSH-IT Projektes in Zusammenarbeit zwischen RUB und IEG untersucht und entwickelt werden.

Technisches Zentrums um 1943
© Quelle: Meier, Norbert; Lewer, Hans-Jürgen: Zeche Mansfeld. Wie Urbanus und Colonia zu Mansfeld wurden, 2012
Standort des heutigen Technischen Zentrums um 1943: Im Hintergrund zu sehen sind die ehem. Fördergerüste der Schächte Mansfeld 5 und 6 (Quelle: Meier, Norbert; Lewer, Hans-Jürgen: Zeche Mansfeld. Wie Urbanus und Colonia zu Mansfeld wurden, 2012)
© Fraunhofer IEG/ Felix Jagert
Blick auf das heutige Technische Zentrum der RUB. Zu sehen sind das zentrale Heizkraftwerk (bestehend aus 2 BHKWs und 3 Gaskesseln) für die Fernwärmeversorgung des Bochumer Südens. Am technischen Zentrum wird ebenfalls eigene Fernkälte für den RUB Campus erzeugt, welche v.a. in den Sommermonaten ein immenses Abwärmepotential birgt, da hier die Abwärme der zentralen Kältemaschinen über die rechts zu sehenden Kühltürme heruntergekühlt werden muss.
© Gernandt, Krenzlin 2023
Mögliches Optimierungskonzept des Wärme- und Kältenetzwerks an der RUB. Überschüssige Abwärme aus der zentralen Kälteerzeugung könnte in den Sommermonaten teilweise im Untergrund im ehem. Grubengebäude Mansfeld zwischengespeichert und bei Bedarf in der Zukunft z.B. über zentrale Großwärmepumpen dem bestehenden Versorgungskanal der RUB wieder zugeführt werden (Gernandt, Krenzlin 2023)
PUSH-IT wird von der Europäischen Union finanziert.
© Fraunhofer IEG