Grubenwasser Heerlen Vortrag GeoDH Kurs und Workshop Geothermische Fernwärme

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1 Grubenwasser Heerlen Vortrag GeoDH Kurs und Workshop Geothermische Fernwärme Entwicklung einer Intelligenten Hybriden Erneuerbaren Energieinfrastruktur in der Gemeinde Heerlen, Niederlande Troisdorf, 26. René Verhoeven Technical Manager Mijnwater BV Heerlen Mijnwater BV 2012

2 Inhalt 1. Zielsetzungen Grubenwasser Heerlen 2. Grubenwasser 1.0 (Gestern) 3. (Heute) 4. Grubenwasser 3.0 (Nächster Schritt) 2

3 Grubenwasser Heerlen Zielsetzungen 1. Langzeitige maximale Nutzung des Geothermischen Untergrundes für erneuerbare Heizung und Kühlung von Gebäuden 2. Wesentlicher Beitrag lieferen am erneurerbaren Energiestrukturplan 2040 der Gemeinde Heerlen (energieneutral) 3. Gesunder Business Case Grubenwasser Gesellschaft (Mijnwater BV) 4. Förderung lokale Beschäftigung 5. Einbeziehung der lokalen Bildungs- und Forschungsinstitute 6. Hohes soziales Engagement und Nachhaltigkeitsbewußtsein der Einwohner 3

4 Grubenwasser Mai 2013 Warmes und kühles Rücklaufwasser im gleichen Injektionsbrunnen HLN1 HLN3 HH1 HH2 HHC HLN2 CBS CO 2 -Reduzierung 35 % 4

5 Grubenwasser May 2013 Hot and cold return in same injection well HLN1 HLN3 HH1 HH2 HHC 5 HLN2 CBS 3D-Modell unterirdisches Grubenwassernetzwerk (VITO) CO 2 -emission reduction 35 %

6 Grubenwasser 1.0 Erschöpfung Grubenwasserreservoir Temperaturverlauf Warme und Kalte Produktionsbrunnen für verschiedene Leitungsfaktoren (VITO). 6

7 Grubenwasser 1.0 Strӧmungsprofil Reservoir Warmes und kaltes Rücklaufwasser im gleichen Injektionsbrunnen: TZulauf warm 28 C TZulauf kalt 16 C TRücklauf warm 24 C TRücklauf kalt 18 C 7

8 Grubenwasser 1.0 Weitere Einschränkungen Beschränkte Netzwerkkapazität Nicht bedarfgesteuert und Einzelbetrieb: Winter nur Wärmelieferung Sommer nur Kältelieferung Kein Wärme- und Kälteaustauch mӧglich zwischen Gebäuden 8

9 Neues Konzept: Austausch! Energieaustausch statt Energielieferung: Zwischen Gebäuden in Clusternetzwerke Zwischen Cluster über GW-netzwerk Grubenwasserreservoir als Speicher statt Quelle (regenerieren statt erschöpfen) Erhöhen Netzwerkkapazität Vollständig automatisch und Bedarfgesteuert Einsatz mehrere erneuerbare Quelle z.b.: Solar Wärme, Biomasse, Abwärme, PV und Wind. Zusätzliche Energiespeicherung in Gebäuden und Clusternetzwerke 9

10 Endzustand Schritt 1: Warm in warm Kalt in kalt HH1 HLN1 HLN3 HH2 HLN2 10

11 Endzustand Schritt 2: Alle Brunnen bidirectional HH1 HLN1 HLN3 HH2 HLN2 11

12 Endzustand CLUSTER D Componenta-Otterveurdt Schritt 3: Clusternetzwerke HH1 HLN1 HLN3 CLUSTER A Arcus-APG HH2 CLUSTER C Weller HHC CLUSTER B CBS-Maankwartier 12 HLN2 CO 2 -Reduzierung 65 %

13 Verbesssertes Strӧmungsprofil Warm in warm Kalt in kalt: TZulauf warm 28 C TZulauf kalt 16 C TRücklauf warm 28 C TRücklauf kalt 16 C 13

14 Situation 2014 HH1 HLN1 HLN3 Arcus CLUSTER A Arcus-APG HH2 HHC RABO CBS HLN2 APG 14

15 Situation 2014 Clusternetzwerk A Drei neue Anschlüße HH1 Arcus College m2 CO2: - 45% HLN1 HLN3 APG Pension Fund m2 CO2: - 118% Arcus CLUSTER A Arcus-APG HH2 HHC RABO CBS Rabobank m2 CO2: - 65% HLN2 APG 15

16 Situation 2014 Clusteranlage Three new connections für Energieaustausch Cluster A zwischen Cluster und GW-netzwerk HH1 HLN1 HLN3 Arcus CLUSTER A Arcus-APG HH2 HHC RABO CBS HLN2 APG 16

17 Situation 2014 Drukspeicher und Drukerhӧhungsanlage Warmen und Kalten Produktionsbrunnen HH1 HLN1 HLN3 APG Pension Fund m2 CO2: - 118% Arcus CLUSTER A Arcus-APG HH2 HHC RABO CBS HLN2 APG 17

18 Situation 2014 Fortgeschritttene Injektionsventiele Warmen und Kalten Injektionsbrunnen HH1 HLN1 HLN3 Arcus CLUSTER A Arcus-APG HH2 HHC RABO CBS HLN2 APG 18

19 Smart grid: 3 Betriebsebenen Gebäude Gebäude Temperatur Cluster Durchfluß Grubenwasser Druck Bedarf GA-Gebäude Cluster GA-Cluster Lieferung Grubenwasser GA-Brunnen 19

20 Smart grid: Austausch GA-Gebäude GA-Cluster GA-HH1 GA-HH2 GA-HLN1 GA-HLN2 Artist impression mit geografisch verteilte Grubenwasseranlagen (GA) 20

21 Betriebssteuerung 21

22 Steuerung in betreib 22

23 Grubenwasser 3.0 Der NÄCHSTE Schritt! Balanzierung mit... ZEIT CO 2 -Reduzierung % INTELLIGENZ 23

24 Grubenwasser 3.0 Demand and supply side management Selbstlernend INTELLIGENT TOP LEVEL CONTROL FRAMEWORK Adaptiv BioWKK Woche/Monat PV WP S S Saison S Stunde/Tag Wärme Kälte KT PV WP 24

25 Grubenwasser Heerlen Grubenwasser Unser Wasser Unsere Zukunft 25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit