Oberschule Ehrenfriedersdorf

Die Oberschule in Ehrenfriedersdorf nutzt das im Nordwest-Feld vorliegende Wasser zur Heizenergiebereitstellung. Die Geothermieanlage wurde 1994 in Betrieb genommen. Der bergmännisch aufgeschlossene und geflutete Hohlraum beträgt hierbei 200.000 m³, in der Gesamtheit ergibt sich durch natürliche Hohlräume im Gestein ein Speichervolumen von etwa 530.000 m³ [1]. Vom Energiemodell Sachsen e.V. gingen die Bemühungen aus, die vorliegende Energiemenge zu nutzen. Zur Erschließung des Reservoirs wurde eine Förder- und eine Schluckbohrung abgeteuft. Das Wasser wird nach der Energieabgabe der Grube an einer von der Entnahmestelle (Richtstrecke N 5000, 415 mNN, 5. Sohle) entfernten Stelle wieder zugeführt (Richtstrecke N 2020, 510 mNN, 2. Sohle). Damit wird eine eine Regeneration des Temperaturniveaus durch das Erdreich gewährleistet. Die dafür notwendigen Arbeiten wurden vor Beginn der Grubenflutung durchgeführt. Zunächst musste das Grubenwasser zur Geothermieanwendung aktiv gehoben werden. Mit steigendem Wasserspiegel konnte diese eingebrachte Pumpe allerdings außer Betrieb genommen werden, da die Entnahmestelle am Ansatzpunkt der Förderbohrung nach vollständiger Flutung unterhalb des Wasserspiegels liegt, sodass nur noch eine Umwälzung durch Pumpen realisiert werden muss. Diese Gegebenheiten stellen eine energetisch sehr günstige Konstellation dar.

Grubenwassergeothermieanlage Oberschule Ehrenfriedersdorf (Grafik: TU Bergakademie Freiberg)

Die Anlage wurde mithilfe über die Zeit gewonnener Erfahrungen mehrmals umgebaut. In der ersten Variante wurde das Grubenwasser direkt in die Wärmepumpe eingeleitet. Hierbei kam es zu einer starken Verschmutzung des Wärmeübertragers, welcher das Kältemittel verdampft. Im Zuge dessen kam es zum vorrübergehenden Anlagenstillstand im Jahr 2000, da der Druckverlust im System zu groß wurde. Als Weiterentwicklung wurde ein zusätzlicher, demontierbarer Wärmeübertrager vorgeschaltet. Dieser ermöglicht eine einfachere Reinigung und das mineralisierte Grubenwasser durchströmt nicht mehr direkt die Wärmepumpe, sodass diese nicht verschmutzt. Nach dem anfänglichen Einsatz eines BHKW's und zwei Kompressionswärmepumpen wird die Wärmebereitstellung heute mit drei Absorptionswärmepumpen realisiert. Durch einen Gaskessel werden die Spitzenlasten abgedeckt. Weiterhin wurden die anfänglich installierten Stahlrohrleitungen weitestgehend durch Leitungen aus PE ausgetauscht. Die für die Anfangsphase benötigte Pumpe zur Wasserhebung an der Förderbohrung nach Einstellung des finalen Wasserspiegels bei vollständiger Flutung wurde ausgebaut. Dazu wurde der Wasserspiegel 2011 abgesenkt, die Armaturen sowie die Pumpe entfernt und das Grubenfeld durch Grundwassereintrag anschließend wieder angestaut [2].

Literatur

[1] Rottluff F. (1994) Ehrenfriedersdorf: Grubenwärmenutzung in Betrieb genommen. Geothermische Energie - Mitteilungsblatt der Geothermischen Vereinigung e. V. 3(8)
[2] Rottluff F. (2012) Abschlussbericht zur Sanierung der Bohrungen zur Grubenwasserentnahme/-rückführung aus dem Nord-West-Feld (NWF) der ehemaligen Zinngrube Ehrenfriedersdorf, Zschopau