Projektsteckbrief

Die Grube als Speicher

Projekttitel

Machbarkeitsstudie zur Nutzung von Anlagen des Steinkohlebergbaus als Pumpspeicherwerk

Laufzeit

18 Monate

Auftraggeber

Land NRW

Projektleitung

Universität Duisburg-Essen 

Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft

Prof. Dr.-Ing André Niemann

Konsortium

DMT GmbH & Co. KG

Universität Duisburg-Essen
(Prof. Niemann)

Ruhr Universität Bochum

RISP

RAG Aktiengesellschaft
(Fr. Dyga)

Projektziele

Das Ziel Der Bearbeitung ist die Prüfung der Rahmenbedingungen für die Realisierung eines unterirdischen Pumpspeicherwerkes in den Anlagen der RAG. Der Schwerpunkt der Bearbeitung liegt dabei in der Erfassung der Potenziale, der Abschätzung der Machbarkeit für verschiedene Ausführungen und einer abschließenden konkreten Standortdefinition für eine Anlage mit einer Leistung im mindestens dreistelligen Megawattbereich.

Eingesetzte Methoden

Hierzu werden die geologischen und geographischen Randbedingungen, der technisch-ingenieurwissenschaftliche Aufwand und die Machbarkeit für Bau und Betrieb (und somit die Speicherkosten), die energiewirtschaftlichen Aspekte, sozio-ökologische Gesichtspunkte sowie insbesondere die Aktzeptanz und die Arbeits- und Betriebssicherheit berücksichtigt. Darüber hinaus werden eine rechtliche und eine ökologische Bewertung durchgeführt. Neben der Komplexität der unterschiedlichen Fragestellungen stellt vor allem die Abhängigkeit der einzelnen Fragestellungen voneinander eine Herausforderung dar. Da die Randbedingungen eine kurzfristige Einschätzung der Machbarkeit verlangen, wird im Rahmen der Studie über eine Laufzeit von 18 Monaten ein Realisierungskonzept erarbeitet. Mit Abschluss dieser ersten Projektphase sind die grundsätzliche Bewertung der technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Umsetzbarkeit einer Anlage, die Wahl eines Anlagentyps und die Wahl eines Standortes abgeschlossen. Im Anschluss an diese Bearbeitung können ggfs. die betriebswirtschaftlichen und ökologischen Bewertungen sowie die abschließende Bemessung und Optimierung von Anlagenteilen weiter konkretisiert werden. Zudem sind Konzepte für die Betriebs- und Arbeitssicherheit entwickelt, so dass im Anschluss an das Projekt mit der konkreten Umsetzung (Genehmigung) einer Beispielsanlage begonnen werden kann.

Zwischenergebnisse

Im Laufe des Projekts haben sich 2 Anlagenvarianten herauskristallisiert: 

- Variante 1: geschlossenes System, neu aufgefahrener Speicherring (12-26 km) im BW PH; Tiefenlage -581-607m

- Variante 2: offenes System am BW AV, Wasserabführung über die ZWH. Nach ausgiebiger Diskussion wurde die Variante 1 für eine detaillierte Betrachtung für die 1. Phase der Machbarkeitsstufe ausgewählt.

Der neu aufzufahrende Speicher würde zwischen der 3. und 4. Sohle auf dem BW PH zu liegen kommen. Damit ist das System weitgehend unbeeinflusst vom äußeren Wasserdruck, da es oberhalb der zukünftigen Wasserhaltung läge. Die Gesamtlänge des unteren Speichers würde je nach Auslegung zwischen 12-26 km betragen, was zu einem Volumen zwischen 450.000-1.000.000 m3 führen würde. Daraus resultiert eine el. Leistung von 220-250 MW.

Ziel ist es natürlich möglichst viel vorhandene Infrastruktur des BW zu nutzen. Dazu legt man den Speicher so aus, dass dieser Anbindung an die vorhandenen Schächte 1,2,9 und den Förderberg hat.
Weiterhin wurde die Verortung, die Dimensionierung und der Ausbau einer möglichen Kaverne für die Maschinen- und Elektrotechnik untersucht. In einer ersten Betrachtung scheint die Geologie in der Nähe der Schächte Haniel 1 & 2 geeignet zwei Kavernen der Größe 60x20x25 m (LxBxH) unterzubringen.
Die Stromableitung könnte über den Förderberg erfolgen, da übertägig eine Anbindung an die 220 kV- oder 380 kV-Leitung möglich wäre. Dazu laufen Gespräche mit dem zuständigen Netzbetreiber. 
Aktuell laufen Untersuchungen zur Auffahrung und zum Ausbau des unteren Speichers. In weiteren Untersuchungen wird die Befüllung des Speichers untersucht. Dort scheint die Nutzung der vorhandenen Brauchwasserkontingente der RAG AG aus dem westdeutschen Kanalnetz sinnvoll.

Umfragen zur Akzeptanz für Bergbau-Nachnutzungen im Ruhrgebiet, insbesondere UPSW, weisen auf eine positive Grundstimmung hin. Abschließend sollen bis zum Sommer 2014 das Speicherverhalten mittels numerischer Verfahren nachgewiesen und die Anforderungen der Betriebs- und Arbeitssicherheit für den Bau und Betrieb herausgearbeitet werden.

Ansprechpartner

Frau Ricarda Dyga, RAG AG

Berichte und Dokumente