Alimentation en énergie géothermique au moyen de sondes à chaleur en grande profondeur dans la région de Düsseldorf

PROJEKTBETEILIGTE:

Prof. Dr. Bracke
Prof. Dr. Clauser
Dr. Pechnig
Dipl.-Geophys. Gregor Bussmann
Dipl.-Phys. Darius Mottaghy
Geophysica GmbH

AUFTRAGGEBER:

Stadtwerke Düsseldorf AG

Das Zentrum für Geothermie und Zukunftsenergien der Fachhochschule Bochum wurde mit der Durchführung der Vorstudie für die Geothermische Energieversorgung mittels tiefer Erdwärmesonden im Stadtgebiet Düsseldorf durch die Stadtwerke Düsseldorf beauftragt.

Ziel dieser Vorstudie ist es, mit Hilfe numerischer Simulationen zu untersuchen, welche Wärmemenge aus tiefen Erdwärmesonden bei Tiefenniveaus von 2.000 – ca. 4000 m am Standort Düsseldorf dem Untergrund entzogen werden kann. Aufgrund der Ergebnisse der Vorstudie wird durch die Stadtwerke Düsseldorf AG geprüft, inwiefern tiefe Erdwärmesonden zukünftig im Stadtgebiet Düsseldorf, z.B. für die Erhöhung der Rücklauftemperaturen des Fernwärmekreislaufes des gasbetriebenen Heizkraftwerkes Düsseldorf - Garath zum Einsatz kommen können.


Die durchgeführten Berechnungen liefern erste Ergebnisse im Hinblick auf die Erdwärmenutzung aus größeren Tiefen. Um exakte Planungsgrundlagen für geothermische  Energieanlagen zu schaffen, sollten weiterführende Untersuchungen durchgeführt werden. Diese betreffen im Wesentlichen folgende Aspekte:

1. Durchführung von Simulationsrechnungen für andere Tiefenniveaus (3000, 3500, 4000 m)
2. langfristige Prognosen (> 10 Jahre),
3. Beschleunigte Regeneration durch Wärmeeintrag im Sommer und schließlich
4. planungsspezifische Simulationen zur Leistungsoptimierung unter Einbeziehung detaillierter obertägiger bedarfsspezifischer Parameter.

Zusätzliche Information

Faziesverteilung im Niederrheingebiet (Band 37 der Schriftenreihe Fortschritte in der Geologie von Rheinland und Westfalen „Der Untergrund der Niederrheinischen Bucht“ (Geologisches Landesamt NRW, 1998).
Temperaturprognose bis in 3 km Tiefe bei einem basalen Wärmestrom von 70 mW/m²
Ergebnis der Simulation für die 2300 m Sonde für einen Zeitraum von 10 Jahren. Als Eingangsparameter wurde eine konstante Pumprate (6 m³/h) und eine thermische Entzugsleistung von 50 kW gewählt. Die Temperaturdifferenz zwischen Quell- und Rücklauftemperatur liegt bei 7,2 °C