Im Zuge der Energiewende ist es von großer Wichtigkeit, die oftmals intermittierend produzierte erneuerbare Energie über das Jahr verteilt gleichmäßig zur Verfügung zu stellen. Die Nutzung ehemaliger Steinkohleabbauinfrastruktur als Grubenwärmespeicher ist eine in vielen europäischen Regionen denkbare Möglichkeit der Wärmespeicherung, welche die Energiewende mit dem Strukturwandel dieser ehemaligen Schwerindustrieregionen vereint. Die geomechanische Charakterisierung und Simulation des Untergrundsystems ist dabei ein entscheidender Baustein.
Durch die saisonale Zu- und Abfuhr von Wärme in und aus Untertagespeichern kommt es zu einer zyklischen thermischen und hydraulischen Belastung der Speichergesteine und -flüssigkeiten. Dies erfordert eine geowissenschaftliche Charakterisierung und thermohydromechanische Modellierung des Bergwerks, um zuverlässige Vorhersagen über die langfristige Reservoirintegrität im Rahmen der saisonalen Wärmespeicherung zu ermöglichen. Daraus lassen sich wiederum Hebungen an der Erdoberfläche und potentiell geomechanisch-kritische Bereiche im Alten Mann und der Deckschicht lokalisieren und das Potential für die Reaktivierung vorhandener oder die Ausbildung neuer Störungszonen ableiten.
Ergebnisse
- Lokalisation potenziell geomechanisch kritischer Bereiche im Gebirge
- Ableitung des Reaktivierungspotenzials bestehender Störungen und Abschätzung der Wahrscheinlichkeit induzierter Seismizität
- Vorhersagen der langfristigen Reservoirintegrität im Kontext von saisonaler Wärmespeicherung