DE4127161A1 - Erdwaermegewinnung aus bergwerken zur einspeisung in fernwaermenetze - Google Patents

Description

Nutzung der Erdwärme aus Bergwerken, die stillgelegt bzw. schwach bewettert werden bzw. Grubenfelder die bereits abgebaut sind, wo aber im Hauptbetrieb noch gefördert wird.

Der augenblickliche Stand der Erdwärmenutzung:

• 1. Erdwärmegewinnung aus den oberen Erdschichten durch Verlegen von Rohrschlangen bis ca. 5 Meter Tiefe (private Haushalte), Wassertemperatur ca. 10 Grad;
• 2. Erdwärmegewinnung aus dem Grundwasser, Bohren von zwei Brunnen für Zu- und Ablauf (private Haushalte), Wassertemperatur ca. 10 Grad;
• 3. Erdwärmegewinnung aus heißen Quellen (Termalquellen) in Kurorten, Wassertemperatur bis 90 Grad;
• 4. Erdwärmegewinnung aus Vulkanen:
  ein in Deutschland nicht angewandtes Verfahren;
• 5. Erdwärmegewinnung aus Erdsonden bzw. Bohrlöchern:
  ein Verfahren, bei dem Wasser senkrecht in die Erde läuft und wieder abgesaugt wird und beim Durchlaufen Erdwärme aufnimmt;
• 6. Sonderfall:
  Gewinnung von Erdwärme aus Flüssen und Gewässern, wenn ein Kraftwerk seine Abwärme in sie hineingibt.

Nun meine Idee.

Vorhandenes Berufsschulwissen

In einer Erdtiefe von 25 Meter herrscht eine Bodentemperatur von 9 Grad Celsius. Bei zunehmender Tiefe steigt alle 25 m die Temperatur um ein Grad an (+1 Kelvin).

Bei einer Tiefe von 1000 m sind es bereits 50 Grad C und bei 1300 m bereits 60 Grad C.

Außerdem ist bekannt, daß die "heißen Quellen" von Aachen ihren Ursprung im Hohen Venn in dem Eifel-Kreis Monschau haben und daß das Wasser durch Erdspalten bis 3000 m Tiefe versickert und dann wieder in Aachen hervorquillt mit einer Temperatur von ca. 80°C. Da das Hochpumpen von Wasser und dann das Ausnutzen dieser Wärme unsinn ist, und das Bauen von zwei Schächten und eines Tunnels in ca. 3000 m Tiefe unwirtschaftlich ist, ist meine Idee, alte oder noch in Betrieb befindliche Bergwerke als geothermische Kraftwerke zu benutzen.

Wenn man nun in ein vorhandenes Bergwerk, in abgebauten Grubenteilen Rohrbündel einbringt deren Rohrenden über Tage enden, wobei man sich des Prinzips der kommunizierenden Röhre bedient, kann man bei einer Grubentiefe von 1000 m am anderen Ende des Rohres Wasser mit einer Temperatur von ca. 50 Grad abpumpen, vorausgesetzt das Wasser befindet sich im Kreislauf und man läßt die gleiche Wassermenge wieder ins System zurücklaufen, und das Wasser bleibt lange genug in dem warmen Bereich (Schacht und Stecke).

Läßt man nun das heiße Wasser durch einen Wärmetauscher laufen kann man diese Wärme in ein Heizungssystem bringen (Fernwärme).
Kostenpunkt:
Pumpkosten von Ende der kommunizierenden Röhre bis zum Wärmetauscher.
Kosten für die Rohre und ihre Einbringung.
Kosten für den Wärmetauscher.
Kosten für ein Fernwärmenetz falls nicht vorhanden.

Im Gegensatz zu den oben aufgeführten vorhandenen Erdwärmegewinnungsarten brauchen bei meiner Idee keine Löcher (Öffnungen) ins Erdreich gemacht zu werden, weil alles schon vorhanden ist.
Nachteil:
Falls das Bergwerk ganz stillgelegt wird, es absäuft, können bei Schäden am Rohrnetz keine Reparaturen mehr vorgenommen werden. Deshalb müßten die Rohre auch so beschaffen sein, daß sie gegen Berg- und Korrosionsschäden geschützt sind.

Die Rohre sollen durch den Schacht auf die vorletzte Sole verlegt werden, durch einen Blindschacht auf die unterste Sole und dann wieder nach oben.

Jedoch können auch beide Rohre Zu- und Ablauf parallel auf die unterste Sole verlegt werden.

Es entsteht dann das Bild einer Schlauchwaage.

Innerhalb des Streckenbereiches (waagerecht) kann man nun die Rohre als Rohrbündel weiterführen, wobei jedes Rohr durch zwei Ventile abgesperrt werden kann, so daß bei Rohrbrüchen nicht das gesamte System leerläuft (elektronisch überwacht).

Außerdem sind die Wartungskosten geringer wie bei der Führung über vorletzte Sole und Blindschacht, jedoch muß das Rohr mit der warmen Flüssigkeit so isoliert sein, daß die kalte Flüssigkeit die Wärmeausbeute nicht beeinträchtigt.

Je länger die Strecke im untersten Bereich ist, um so besser kann sich das Wasser aufwärmen.

Dabei ist auf eine gute Isolierung zu achten, damit die in der Strecke gewonnene Wärme nicht schon im Schacht verloren geht.

Sinnvoll wäre es noch wenn man ein Bergwerk nicht "Absaufen" läßt, weil man dann die "bergmännisch" gewonnene Wärme noch über Jahrzehnte ausnutzen kann.

Gleichzeitig ist noch die Wartung und Reparatur des gesamten Systems dann ohne großen Mehraufwand möglich.

Einzigste Bedingung: die Wetterführung muß eingestellt werden, weil mit der Wetterführung ja die Luft unter Tage gekühlt wird.

Als weitere Idee möchte ich hinzufügen den Gebrauch einer Wärmepumpe zur Gewinnung der Erdwärmeenergie.

Sinnvoller ist es aber dann, wenn man dann ein bereits über Tage erprobtes System/Verfahren anwendet:

Das oben unter Punkt 1 erwähnte Verfahren mit der Wärmepumpe und den Schläuchen; anstelle von Schläuchen sollen dann aber Rohre aus wärmeleitfähigen Material verwendet werden.

Wie aus den Ausführungen bekannt ist in 1000 m Tiefe eine Umgebungstemperatur von ca. 50 Grad C.

In die vorhandenen Strecken werden nun Rohrbündel verlegt, deren Enden am Schacht enden.

Am Schacht wird nun eine Wärmepumpe stationiert, die die Wärme aus dem "Strecken-Rohrbündel" entzieht.

Die mit der Wärmepumpe erzeugte Wärme wird nun in ein zweites Rohrsystem gebracht, das nach dem System der kommunizierenden Röhre arbeitet und die Wärme nach oben (über Tage) transportiert.

Eine weitere Möglichkeit der Wärmeausnutzung besteht darin, den untersten Teil eines Bergwerkes absaufen zu lassen (bis zur vorletzten Sole) und dann diesem Wasser mit einer Wärmepumpe die Wärme zu entziehen und das abgekühlte Wasser über einen Blindschacht wieder abfließen zu lassen, dann hat man den Wärmespeichereffekt des "Gebirges" ausgenutzt.

Absaugen aber von der untersten Sole.

Dabei ist dann sinnvoll, das neu zufließende Grubenwasser auf der obersten Sole aufzufangen, damit die Pumpkosten bei der Wasserhaltung gering bleiben.

Die Wärmepumpe liefert dann Wasser, das bis 90°C heiß werden kann und sofort in ein Fernwärmenetz eingespeist werden kann (Wärmetransport nach dem System der kommunizierenden Röhre). Das Wasser aus dem Rücklauf fließt in das Rohrsystem zurück, so daß das Rohrsystem immer gefüllt ist.

Dabei wird durch eine Wasserturbine das Gefälle zur Energie­ gewinnung ausgenutzt und die Blasenbildung vermieden.

Da das heiße Wasser sowieso hochgepumpt werden muß, ist immer ein Zwangsumlauf vorhanden, der verhindert, daß das Wasser wegen dem eigenen Auftrieb im Rohr stehenbleibt.

Da die Strecken unter Tage sowieso einen Querschnitt von mindestens 20 Quadratmeter haben und die Länge der Strecken einige Kilometer betragen, brauchen an die Rohre im Streckenbereich keine besonderen Ansprüche gestellt zu werden, außer einer besonders guten Wärmeleitfähigkeit. Zumal ihre Wartung kein besonderes Problem darstellt.

An die Rohre, die im Schacht als kommuniezierende Rohre ein­ gebracht werden, müssen besondere Anforderungen gestellt werden. Einmal statischer Art, zum anderen müssen sie isoliert sein, damit nicht zu viel Wärme bereits im Schacht verlorengeht.

Da nach meiner Idee alles vorhanden ist:
Ein Schacht bis 1000 und mehr Meter Tiefe, ein Streckennetz von mehreren Kilometern Versorgungsleitungen, Fahrschacht usw., könnte nach meiner Idee ein solches "Erdwärme-Bergwerk" ohne viel Schwierigkeiten eingerichtet werden.

Was fehlt, sind die von mir vorgeschlagenen Rohrsysteme, die Wärmepumpe und die Endverbraucher am Fernwärmenetz.

In den Fällen, wo man Wartungsarbeiten durchführen muß, wie Senken oder Streckenausbesserungen, muß man die erwärmte Umluft mittels einer Art Luft-Wasser-Wärmepumpe abkühlen und das erwärmte Wasser in das vorhandene Rohrsystem einleiten.

Eine weitere Möglichkeit der Erdwärmegewinnung besteht darin, daß man in Bergwerken, die nicht absaufen (Horste), durch den Einbau von Luft/Wasser-Wärmepumpen die Wärmeenergie ausnutzt, indem man auf der vorletzten Sole die Wärmepumpe installiert und über den Schacht die warme Luft absaugt und dann über eine Luttenbahn über einen Blindschacht abfließen läßt (nach dem System der kleinen Wetterführung).

Die gewonnene Wärme wird wieder über die kommunizierende Röhre nach über Tage gebracht.

Einen Sonderfall bilden kleine abgesoffene Bergwerke mit einer Tiefe von ca. 100 m Tiefe; Erdreichtemperatur ca. 12-15°C. Hier braucht man nur ein Rohr bis zur untersten Sole oder bis zum Schachtsumpf zu bringen und kann dann dem Exbergwerk das ganze Jahr über Warmwasser entziehen und über eine Wärmepumpe zur Hausbeheizung heranziehen, wobei man dann das Wasser wieder ins Bergwerk zurückfließen läßt.

Da diese Bergwerke meistens wie eine Zisterne wirken, läßt sich ein solches Bergwerk auch als Wärmespeicher verwenden.

Somit kann die im Sommer gewonnene Wärme (durch Solarkollektoren gewonnen) bis zum Winter gespeichert werden und wird dann durch Wärmepumpen abgenommen und dann zur Hausbeheizung benutzt.

Bei der Nachprüfung über die Realisierung der Erdwärmegewinnung aus stillgelegten Bergwerken ist mir aufgefallen, daß die Fördertürme auf einem Berge standen und man an der Talseite einen zusätzlichen "Eingang" hatte, Stollen genannt.

Den Förderturm hat man abgerissen und den oberen Teil des Schachtes mit Beton oder anderen Materialien verfüllt.

Den Stollen hat man entweder verfüllt oder offen gelassen, hat aber einen Abfluß für das Grubenwasser gelassen.

Aus diesem Stollen fließt nun Grubenwasser in die anliegenden Gewässer, Bäche usw.

Da man die alten Grubenbauten nicht verfüllt hat, sind diese voll­ gelaufen, und das zufließende Oberflächenwasser floß als Grubenwasser in die angrenzende Bäche ab.

Da über alle Bergwerke Pläne vorhanden sind über Lage und Länge der Strecken und Blindschächte ist meine Idee:
Nun mittels einer gezielten vertikalen Tiefenbohrung eine Strecke oder einen Blindschacht aufzuschließen und dann das Grubenwasser zu­ zufördern. Es müßte dann die erdgeotermische Wärme haben (bei 200 m z. B. 16°C).

Nach der Wärmeentnahme kann nun das Wiasser wieder dem Erdreich zu­ geführt werden.

Bisher wurden auch bei der Erdwärmegewinnung zwei Brunnen gebohrt, jedoch gingen beide nur bis zum Grundwasser (etwa 9°C).

Bei meinen Überlegungen hole ich das Grubenwasser mittels des kommunizierenden Rohres bis zum Grundwasserspiegel und lasse das abgekühlte Wasser nur bis zum Grundwasser zurücklaufen; habe also einen kaum höheren Energieeinsatz, aber den Vorteil, daß die eingesetzte Wärmepumpe wirtschaftlicher arbeitet, denn das zugeführte Wasser hat eine gleichmäßige Temperatur.

Wie viel Wärme ich dem Bergwerk entziehen kann, hängt von der Größe des Grubengebäudes ab, und wie viel Verbraucher angeschlossen sind.

Eine Faustregel besagt, jede Wärmepumpe benötigt je Tag/24 h 30 Kubikmeter Wasser.

Wie beschrieben ist neu: Anbohren eines unterirdischen Hohlraumes (Strecke, Blindschacht, Dom etc.), Fördern des Grubenwassers mittels des kommunizierenden Rohres bis zum Grundwasserspiegel. Alles andere ist bekannte Technik.

Um die Anlage nun noch umweltfreundlich zu machen, betreibt man die Erdwärmegewinnungsanlage mit einer Windmühle, d. h. die elektrische Energie für alle Verbraucher wird von einer Windmühle gewonnen. Überschüssige elektrische Energie wird für die Gewinnung von Wasser­ stoffgas verwendet. Um bei Windflauten keinen Stillstand zu haben, sollen mit Wasserstoff angetriebene Generatoren die er­ forderliche Energie liefern.

Der gewonnene Sauerstoff kann dann zur Sauerstoffanreicherung in Gewässer verwendet werden.

Das aus dem Grubengebäude entfernte Wasser kann dann als Rohwasser für die Industrie verwendet werden oder es wird wie bisher in Gewässer gepumpt. Gleichzeitig soll das Grubenwasser auch die durch die Wärmepumpe erzeugte Kälte abtransportieren, soweit diese Kälte nicht in nicht benötigte Grubenteile abgeleitet werden kann.

Falls in dem Bergwerk noch stark gasende Flöze vorhanden sind, kann man diese Flöze anzapfen und das Methangas ebenfalls zur Energiegewinnung benutzen. Dies gilt nur für Bergwerke, die nicht abgesoffen sind.

Nach meinen Unterlagen kann ein solches Erdwärmekraftwerk mit jedem Heizkraftwerk konkurrieren, zumal es umweltfreundlich arbeitet.

Die gesamte Erdwärmegewinungsanlage benötigt als Energie ca. 150 bis 200 Kw, eine Energiemenge, die von einer Windmühle erbracht werden kann.

Auch bestehende Bergwerke können schon zur Energiegewinnung bei­ tragen, indem man der aus dem Bergwerk gesaugten Luft - aus der Wetterführung, hinter den Ventilatoren - die Wärme entzieht.

Erdwärmetabelle für das Aachener Wurmrevier und Ruhrgebiet

  25 m <  9 Grad Celsius
  50 m < 10 Grad Celsius
  75 m < 11 Grad Celsius
 100 m < 12 Grad Celsius
 125 m < 13 Grad Celsius
 150 m < 14 Grad Celsius
 175 m < 15 Grad Celsius
 200 m < 16 Grad Celsius
 225 m < 17 Grad Celsius
 250 m < 18 Grad Celsius
 275 m < 19 Grad Celsius
 300 m < 20 Grad Celsius
 325 m < 21 Grad Celsius
 350 m < 22 Grad Celsius
 375 m < 23 Grad Celsius
 400 m < 24 Grad Celsius
 425 m < 25 Grad Celsius
 450 m < 26 Grad Celsius
 475 m < 27 Grad Celsius
 500 m < 28 Grad Celsius
 525 m < 29 Grad Celsius
 550 m < 30 Grad Celsius
 575 m < 31 Grad Celsius
 600 m < 32 Grad Celsius
 625 m < 33 Grad Celsius
 650 m < 34 Grad Celsius
 675 m < 35 Grad Celsius
 700 m < 36 Grad Celsius
 725 m < 37 Grad Celsius
 750 m < 38 Grad Celsius
 775 m < 39 Grad Celsius
 800 m < 40 Grad Celsius
 825 m < 41 Grad Celsius
 850 m < 42 Grad Celsius
 875 m < 43 Grad Celsius
 900 m < 44 Grad Celsius
 925 m < 45 Grad Celsius
 950 m < 46 Grad Celsius
 975 m < 47 Grad Celsius
1000 m < 48 Grad Celsius
1025 m < 49 Grad Celsius
1050 m < 50 Grad Celsius
1075 m < 51 Grad Celsius
1100 m < 52 Grad Celsius
1125 m < 53 Grad Celsius
1150 m < 54 Grad Celsius
1175 m < 55 Grad Celsius
1200 m < 56 Grad Celsius
1225 m < 57 Grad Celsius
1250 m < 58 Grad Celsius
1275 m < 59 Grad Celsius
1300 m < 60 Grad Celsius
1325 m < 61 Grad Celsius
1350 m < 62 Grad Celsius
1375 m < 63 Grad Celsius
1400 m < 64 Grad Celsius

Je nach Lehrbuch beginnt die konstante Erdgrundtemperatur bei 9 m bis 35 m. In dieser Tabelle beginnt die Erdgrundwärme bei 25 m und steigt dann alle 25 m um 1°C.

Legende zur Skizze bei Fig. 1

Bei Bergwerken, die abgesoffen sind, Einbringung der Rohre vor dem Absaufen, keine Wartungskosten, aber auch keine Reparaturmöglichkeiten.

1  Wärmeleitung nach oben zum Wärmetauscher/Verbraucher
2  Abfluß ins Bergwerk zum neuen Aufwärmen
3  Blindschacht
4  Wärmetauscher für das Fernwärmenetz oder für den Großverbraucher
5  Pumpe zum Hochpumpen in den Wärmetauscher/Verbraucher
6  Wasserturbine zur Energierückgewinnung
7  Wasserbauch/Speicher und Pufferbereich

Legende zur Skizze bei Fig. 2

Unbewetterte Bergwerke, die man nur wegen der Wärmegewinnung nicht absaufen läßt.

 1  Schachtleitung (kommunizierend)
 2  Wärmepumpe auf der untersten Sole
 3  Streckenleitung auf der untersten Sole, Wärmegewinnungsteil
 4  Schachtsumpf (Sammelstelle für Grubenwasser)
 5  Flüssigkeit, abfließend aus dem Fernwärmenetz
 6  Heiße Flüssigkeit, von der Wärmepumpe kommend ins Fernwärmenetz (bis 95°C heiß)
 7  Grubenwasserleitung (verhindert das Absaufen des Bergwerkes)
 8  Wasserturbine im Rücklauf aus dem Fernwärmenetz (Energierückgewinnung)
 9  Zwangsumlaufpumpe, die a) ins Fernwärmenetz einspeist, b) den Flüssigkeitsumlauf in der Schachtleitung gewährleistet
10  Wasserbauch/Speicher und Pufferbereich

Legende zur Skizze bei Fig. 3

Berkwerke, die noch teilweise im Betrieb sind;
Wärmegewinnung aus dem schwach bewetterten Bereich.

 1  Flüssigkeit aus dem Bergwerk
 2  Rücklauf aus Fernwärmenetz
 3  Vorletzte Sole
 4  Blindschacht
 5  Unterste Sole
 6  Unbewetterter oder schwach bewetterter Grubengebäudeteil
 7  Wärmetauscher über Tage
 8  Pumpe zum Hochpumpen ins Fernwärmenetz bzw. zum Wärmetauscher
 9  Turbine zur Energierückgewinnung
10  Pumpe, die den Zwangsumlauf in dem System gewährleisten muß
11  Wasserbauch/Speicher und Pufferbereich

Claims (22)

1. Das System zur Gewinnung von Erdwärme ist dadurch gekennzeichnet, daß die Erdwärme aus stillgelegten oder unbewetterten Bergwerken oder Teilen davon gewonnen werden soll. Als bisherige Methoden sind bekannt

• a) Erdwärmegewinnung aus den oberen Erdschichten (private Häuser),
• b) Erdwärmegewinnung aus dem Grundwasser (ein oder zwei Brunnen),
• c) Erdwärmegewinnung aus Thermalquellen (Kurorte),
• d) Erdwärmegewinnung aus Vulkanen (Island),
• e) Erdwärmegewinnung aus Erdsonden (Schweiz).

2. Bedingungen zur Erdwärmegewinnung aus Bergwerken:

• a) bei abgesoffenen Bergwerken gilt Punkt 5,
• b) bei nicht abgesoffenen Bergwerken gilt Punkt 6.

3. Der Hauptschacht muß bei beiden Systemen erhalten bleiben, ebenso die Hauptstrecken.

4. Kein Raubversatz bei Schacht und Hauptstrecken.

5. Bei abgesoffenen Gruben soll vor dem Absaufen ein Rohrsystem eingebaut werden, beginnend am Schachtmund durch den Hauptschacht zur vorletzten Sole, durch einen Blindschacht zur untersten Sole zurück zum Hauptschacht und zum Ausgangspunkt am Schachtmund. Dieses Rohrsystem muß kommunizierend sein, und die Rohre im Schacht müssen gut isoliert sein. Ebenso sollen sie vor Korrosions- und Bergschäden geschützt sein. Am Schachtmund wird die aus der Tiefe kommende Flüssigkeit von einem Wärmetauscher aufbereitet und in ein Fernwärmesystem eingespeist.

6. Bei nicht abgesoffenen Bergwerken wird das Grubenwasser wie bisher abgepumpt und als Industriewasser verwendet. Schacht und Förderkorb sowie die Hauptstrecken bleiben erhalten. Die Bewetterung wird eingestellt, und auf der untersten Sole wird ein Rohrnetz eingebaut von mehreren Kilometern Länge (kommunizierend). Am Hauptschacht wird nun eine Wärmepumpe angebracht, die die Wärme aus dem Streckenrohrnetz entzieht. Im Hauptschacht wird nun eine kommunizierende Röhre eingebaut, die die mit der Wärmepumpe erzeugte Wärme in ein Fernwärmenetz einspeist. Einspeisetemperatur ca. 95°C.

7. In den Fällen, wo bereits ein Teil des Grubengebäudes aus­ gebeutet ist, das Bergwerk aber noch in Betrieb ist, kann man beide Verfahren anwenden. Das ist z. B. bei Verbundbergwerken der Fall.

8. Einen weiteren Bereich, den ich auch gerne geschützt hätte, ist die Wärmeausnutzung aus kleinen Exbergwerken für die in der Nachbarschaft liegenden Häuser, die Erdwärme soll dabei durch eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe direkt in den Häusern gewonnen werden.
Zu diesem Zweck muß nur ein isoliertes Rohr in den Exschacht verlegt werden (ähnlicher Effekt wie der Strohhalm im Limoglas). Das abgekühlte Wasser kann dann einfach ins Erdreich zurücklaufen, denn das Bergwerk ist in den meisten Fällen wie eine Senke oder Zisterne, und da die meisten dieser Exbergwerke nur rund 100 m tief sind, steht eine Wassertemperatur von ca. 12-15°C an, im Sommer wie im Winter, also Idealverhältnisse für Wärmepumpen.
Unter bestimmten Verhältnissen besteht die Möglichkeit, daß man auch in diesen Bergwerken die Wärme unter Tage gewinnt und dann mit einer Wärmepumpe und einer kommunizierenden Röhre ein Minifernwärmenetz aufbaut (Vorschlag für Mohlscheid).

9. In den Fällen, wo ein Bergwerk bereits geschlossen ist, Schächte und/oder Stollen mit Beton verschlossen sind, soll die Erdwärme durch eine neue Bohrung erschlossen werden. So weiß an aus den Plänen, wo Blindschächte, Strecken und "Dome" sind, und der tiefste Punkt wird mit einer Vertikalbohrung erschlossen, und dann wird das warme Wasser bis zum Grundwasserspiegel durch ein kommunizierendes isoliertes Rohr ohne Energieeinsatz gefördert, notfalls noch mit der Wärmepumpe auf Verbrauchstemperatur gebracht (Vorschlag für Mackelbach und Lüderich).
Schutzanspruch:
Anbohren eines unterirdischen Hohlraumes und Fördern des vorhandenen Grubenwassers durch ein isoliertes Rohr bis zum Grundwasserspiegel ohne Energieaufwand aufgrund des kommunizierenden Rohres und Rücklauf des abgekühlten Wassers in das Grundwasser (Unterschied zu 1b).

10. Des weiteren möchte ich die Verwendung von Exbergwerken als Wärmespeicher geschützt haben.
Dabei soll das Wasser in einem Bergwerk durch Sonnenkollektore im Sommer aufgeheizt werden, so daß man im Winter die solarerzeugte Wärme absaugen kann (Speichermedium Wasser und Fels).
Vorteil: Bei der Herrichtung eines solchen Speichers entstehen keine Erdarbeiten und als Speichermaterial dient Fels.

11. Bei allen Systemen muß das erwärmte Wärmeträgermedium ca. 10 bis 15 m hochgepumpt werden, um einen Zwangsumlauf in der kommu­ nizierenden Röhre zu gewährleisten.

12. Die aus dem Fernwärmenetz zurücklaufende Flüssigkeit soll über eine Wasserturbine laufen und einen Teil der Pumpenergie zurückgewinnen und eine Blasenbildung verhindern.

13. Die Erdwärmegewinnungsanlage soll in ihrer Hauptsache mit Windenergie betrieben werden (eine bis zwei Windmühlen). Als Ersatzenergie sollen wasserstoffangetriebene Generatoren bei Windmangel den Betrieb aufrechterhalten.

14. Sollte mehr Windenergie gewonnen werden, wie benötigt wird, soll diese Energie zur Elektrolyse verwendet werden.

15. Der gewonnene Wasserstoff soll als Energiespeicher (Punkt 13) und der Sauerstoff zur Verbesserung der Wasserqualität dienen.

16. Bei Reparaturarbeiten unter Tage soll eine Art Luft/Wasser- Wärmepumpe die Arbeitstemperatur herstellen und die Wärme in das Streckenrohrsystem einspeisen (gilt nur für Punkt 6).

17. Da stark gasende Flöze die Gefahr einer Explosion verursachen können, sollen solche Flöze angezapft und ihre Energie verwendet werden. Dies gilt aber nur für Exbergwerke, die nicht absaufen sollen oder können (Punkt 6).

18. Auch möchte ich die Wärmegewinnung aus der kleinen Wetter­ führung geschützt haben. Das heißt, die Wärmepumpe steht auf der vor­ letzten Sole, und die erwärmte Luft wird von der untersten Sole abgesaugt, und die erkaltete Luft wird über einen Blindschacht wieder zur untersten Sole geleitet. Notfalls sogar über eine Luttenbahn (gilt nur für nicht abgesoffene Gruben) und die Wärmegewinnung aus Gruben/Zechen, wobei man nur den untersten Teilbereich des Bergwerkes absaufen läßt. In diesem Falle soll die Wärmepumpe auf der vorletzten Sole stehen, das warme Wasser aus dem untersten Teil des Schachtes genommen werden und durch einen Blindschacht wieder nach unten fließen. Das durch die Wärmepumpe gewonnene Heißwasser soll dann mit der kommunizierenden Röhre nach über Tage transportiert werden. Zulaufendes Grubenwasser soll als Industriewasser verwendet und auf der obersten Sole aufgefangen werden.

19. Desgleichen soll sich der Schutz dieser Anmeldung auch auf die Gewinnung geothermischer Wärme aus ausgebeuteten Öl- und Salzlagerstätten beziehen, soweit die Wärmegewinnung nach den oben beschriebenen System erfolgt (kommunizierendes Rohr und mit oder ohne Wärmepumpe), sowie für die Wärmegewinnung aus Mülldeponien, wie sie neuerdings geplant werden (in Salzkavernen).

20. Sowie Schutz der Ausnutzung der Wärme aus der Wetterführung, Anbringung eines Wärmetauschers hinter dem Absaugventilator bei noch intakten Bergwerken.

21. Die Ansprüche aus den erwähnten Punkten 3 bis 20 sind dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anwendung dieser Verfahren Energie gewonnen wird, die sonst unerreichbar ist.

22. Die Skizzen zeigen den Verlauf der Rohrsysteme.
Fig. a) bei abgesoffenen Bergwerken,
Fig. b) bei nicht abgesoffenen Bergwerken,
Fig. c) bei Bergwerken, die noch teilweise in Betrieb sind,
Fig. d) Tabelle der Erdwärme für das Aachener Wurm-Revier (gilt auch für das Ruhrgebiet).