Nowatorskie ogrzewanie przy użyciu geotermalnej energii z dawnej kopalni węgla

Dźwig wiertniczy do układania rur na terenie dawnego zakładu Opel w Bochum. Nowa dzielnica będzie zasilana przyjaznym dla środowiska ciepłem pozyskanym z dawnych szybów kopalnianych, sięgającym na głębokość kilkuset metrów. Zdjęcie: Felix Jagert/Fraunhofer IEG

Kilka budynków w dzielnicy innowacyjnej Mark 51°7 w Bochum już stoi, ale większa część dawnego obszaru przemysłowego nadal jest dużym placem budowy.

,,Stoimy tutaj na Placu Geotermalnym. Poniżej nas znajduje się stara kopalnia, a my wykonaliśmy tu dwie odwierty”, wyjaśnia Jochen Raube ze Stadtwerken Bochum.

Odwierty prowadzą na głębokość kilkuset metrów w dwie stare szyby kopalniane, które obecnie są zalane wodą.

Stara kopalnia węgla została zamknięta tutaj w 1958 roku, podobnie jak wiele kopalń węgla w Zagłębiu Ruhry w kolejnych latach. Wówczas było to duże wstrząsające zdarzenie, ponieważ tylko w Bochum związanych z węglem było 40 000 miejsc pracy. Wielu górników znalazło nową pracę w zakładzie Opla, który w latach 60. Produkował samochody nad starym szybem kopalnianym. Kiedy fabryka samochodów została zburzona w 2014 roku, to miejsce z dobrą dostępnością komunikacyjną jeszcze raz przeszło całkowitą transformację.

Do roku 2027 na obszarze około 100 boisk piłkarskich mają powstać biura, instytucje badawcze oraz innowacyjna dzielnica z około 10 000 miejscami pracy.

,,To jest projekt wzorcowy, gdzie osiedlają się renomowane firmy, takie jak Bosch, VW czy instytuty uniwersyteckie. Wszystko to powinno być gotowe około 2026/2027 roku:, mówi Raube. Stare szyby kopalniane pod terenem mają być wykorzystywane do ekologicznego ogrzewania i chłodzenia nowych budynków.

 Jedna z dwóch rur prowadzi na głębokość 820 metrów, wyjaśnia Raube. Woda w kopalni jest tam cały rok ciepła, utrzymując temperaturę 28 stopni Celsjusza. Woda w drugiej szybie, na głębokości 340 metrów, jest zawsze chłodna, utrzymuje temperaturę 16 stopni Celsjusza.

Latem chłodna woda pomaga w schładzaniu pomieszczeń, zimą cieplejsza woda służy do ogrzewania.

 Jochen Raube, kierownik projektu Stadtwerke Bochum ds. Geotermii na Mark 51°7, pzez tablicą informacyjną na Placu Geotermalnym (dawny plac wiertniczy) wyjaśnia, jak ciepło ze starego szybu kopalnianego jest pompowane do góry, dostarczając ciepło nowej dzielnicy. Latem z górnego szybu pompowana jest przede wszystkim chłodna woda do schładzania budynków. W tle widać już ukończony budynek Zetcon.

Jochen Raube przed tablicą informacyjną na Placu Geotermalnym. Dzięki energii pozyskanej z szybów kopalnianych, nowa dzielnica jest zaopatrywana w przyjazną dla klimatu energię. Zdjęcie: Gero Rueter/DW

Woda w starych kopalniach do użytku nowych budynków

Kilka metrów obok miejsca wiercenia już pracuje w gotowym budynku biurowym. Międzynarodowe biuro inżynierskie Zetcon wprowadziło się tutaj w czerwcu 2023 roku. 

Firma, która zarządza wieloma projektami środowiskowymi i budowlanymi na świecie, jest zachwycona tą technologią.

,,Uważam, że pomysł jest świetny. Po prostu wiercić w stare chodniki, które już są zalane wodą, i wydobywać tę wodę do użytku”, mówi Marek Spisla, dyrektor generalny w centrali Zetcon.

W energetycznym centrum na parterze woda nie dociera do dwóch zielonych rur i jest kierowana do pompy ciepła. Aby ogrzewać budynki zimą, woda jest podgrzewana do 48 stopni Celsjusza. Latem jest schładzana do 10 stopni Celsjusza, aby schłodzić biura.

Spisla pokazuje na ekranie sterowania budynkiem, jak działa rozprowadzenie ciepła i zimna w biurowcu. ,,Dla nas ważna jest kwestia zrównoważonego rozwoju. Mamy na przykład instalację fotowoltaiczną na całym dachu. Dostarcza ona energię słoneczną do biur i samochodów elektrycznych pracowników.”

Światowe ,,olbrzymie możliwości” dla geotermii

Projekt bochumski to ,,najnowocześniejszy system wytwarzania i rozprowadzania ciepła oraz chłodzenia, jaki znam w Niemczech”, mówi prof. Rolf Bracke, dyrektor Instytutu Fraunhofer ds. Infrastruktury Energetycznej i Geotermii w Bochum.

Uznaje on za kierunek przyszłościowy fakt, że budynki i firmy nie tylko zużywają energię, ale także produkują ciepło i mogą je sprzedawać przedsiębiorstwom energetycznym. Jako przykład podaje centra przetwarzania danych. Mają one z jednej strony duże zapotrzebowanie na chłodzenie, ale jednocześnie generują dużo ciepła, które mogą przekazywać do miejskiej sieci cieplnej.

Bracke widzi ogromny potencjał na całym świecie do wykorzystania geotermii w starych kopalniach. Mogą one stać się ,,ważnym filarem dla dostaw energii w przyszłości.”

Obok połączenie=a z pompami ciepła, wodonośne szyby węglowe są również idealne do przechowywania energii ze słońca, według eksperta ds. Geotermii. W dużych instalacjach woda jest latem podgrzewana przez słońce i pompowana do głębokich szybów węglowych. Ponieważ warstwy skalne zawierające węgiel dobrze izolują, zgromadzone w ten sposób ciepło może być wykorzystane zimą do miejskiej sieci cieplnej.

,,Zalecam również innym regionom świata, aby czynić zbiorniki wodne pod stopami miast bezpośrednio dostępnymi i integrować je w strategiczne planowanie systemów dostarczania ciepła.”