Variationen zur geothermischen Nutzung der ... - Geothermie

6.2 TECHNISCHE BESCHREIBUNG
Für eine möglichst praxisnah ausgerichtete Beurteilung wurden zunächst tatsächlich existierende
bergmännische Hohlräume gesucht und der aus strategischen Gründen des Unternehmens offen
gehaltene Teilbereich einer Schachtanlage im östlichen Ruhgebiet ausgewählt. Hilfestellung leistete
die zuständige Fachabteilung der RAG Deutsche Steinkohle AG. Die geplanten untertägigen Bohrungen
wurden theoretisch auf das Niveau der 6. Sohle des Bergwerks mit einer Teufe von etwa -
1.200 m verlegt. Aus praktischen Erwägungen wurden mit 6“ (Zoll) (152 mm) und 500 m der gängige
maximale Durchmesser und die damit größte ausführbare Länge für die Geothermiebohrungen
festgelegt, die das Unternehmen unter den vorgegeben Umständen mit eigenem Bohrgerät stoßen
kann. Zum Vergleich sollten zusätzlich Bohrungen mittels eines marktgängigen Bohrgerätes für eine
Bohrlochgröße von 9“ (229 mm) betrachtet werden. Mit diesem wären Bohrlochlängen von je 800 m
möglich.
Mit dem gleichen Enddurchmesser von 9“ sollte die Vergleichsbohrung von Übertage ausgestattet
sein und ebenfalls die Endteufe von -2.000 m erreichen. Für diese Bohrung waren Kosten für die
Erstellung eines Bohrplatzes und einer üblichen Baustelleneinrichtung aufzunehmen. Für das weitere
Vorgehen wurde von der Fachabteilung das Setzen eines Standrohres und die weiteren Bohrungen
in den unterschiedlichen Gebirgsschichten mit den notwendigen Verrohrungen entsprechender
Längen geplant. Als letzter Schritt wurde das Einbringen einer vorgefertigten Wärmesonde
eingesetzt. Die Kosten für diese Arbeitschritte im Zusammenhang mit dem Bohren sind im Unternehmen
aufgrund umfangreicher Erfahrungen hinlänglich bekannt.
In gleicher Weise wurden die Arbeitsschritte für die Bohrungen aus der untertägigen Strecke festgelegt
und die diesbezüglichen Kosten notiert. In allen Fällen sind die Kosten für die individuell unmittelbar
notwendige Infrastruktur, Miet- und Personalkosten enthalten. Peripher entstehende Aufwendungen,
wie z.B. für die Förderspiele im Schacht oder Aufrechterhaltung der Transportwege,
sind für die Untertagebohrungen nicht enthalten, ebenso wenig wie diejenigen für das Anliefern des
Bohrgerätes mittels Tieflader oder für zusätzlich anfallende verkehrstechnische oder sonstige Maßnahmen
bei der Übertagebohrung.
Sämtliche für die Wärmegewinnung und den –transport notwendigen Bauteile, einschließlich der in
die Bohrungen einzubringenden Erdwärmesonden, sollen im Wege eines wärmeisolierten Ringleitungssystems
miteinander verbunden sein. Damit wird ein geschlossenes Fließsystem erreicht, sodass
der Umlauf des Wärmeträgermediums mit lediglich geringem Pumpaufwand zur Überwindung
der Rohrreibung bewerkstelligt werden kann. Als Werkstoff für die Sonden wurde Kunststoff, für die
daran angeschlossenen Sammelleitungen innerhalb des Ringverbundes Stahl angenommen. Üblicherweise
werden Erdwärmesonden in einem Stück geliefert und eingebaut. Hierfür kann nur relativ
flexibles Werkstoffmaterial verwendet werden. Kunststoff für die innerhalb der Bohrlöcher gegen die
Bohrlochwandungen fest verpressten Erdwärmesonden ist üblich und kann als ausreichend druckresistent
erachtet werden.
Aus Kostengründen wurden für die Sammelleitungen Stahlrohre in der entsprechenden Druckstufe
festgelegt.
6.3 GEGENÜBERSTELLUNG DER BETRACHTETEN VARIANTEN
Nach einem Kostenvergleich für die Erstellung der unterschiedlichen Bohrungen von Unter- und
Übertage einschließlich der Wärmesonden mit Einbau weist im Vergleich der Bohrungen bis zur
Endteufe von -2.000 m die Bohrung aus der Strecke heraus einen Kostenvorteil von über 400.000,-
Euro je Bohrung gegenüber der über Tage angesetzten auf. Je nach Wärmemengenbedarf ist allerdings
davon auszugehen, dass für ein größeres Versorgungsgebiet mehr als nur eine 9“-Bohrung
benötigt wird. Bereits bei 3 derartigen Bohrungen würde, trotz einer unterstellten Kosteneinsparung
durch Mehrfachnutzung der Bohrplatzeinrichtungen und des Bohrgerätes für mehrere Bohrungen,
eine Differenz von rd. 1 Mio. Euro entstehen.
Angesichts dieser Kostendifferenz war die Übertagebohrung nicht weiter zu betrachten. Im Vergleich
zu den von Unter Tage ausgehenden 9“-Bohrungen nimmt sich die Erstellung der vom Un-