ein ruhrvalley KMU-Projekt

GeoSmaGriR

Geomechanische Integrität von Grubenwärmespeichern

DigitalisierungEnergie

GeoSmaGriR steht für Smart Solar Geothermal Energy Grid Ruhr. Dahinter verbirgt sich der Prototyp eines intelligenten und multivalenten Wärmenetzes, das saisonalbedingte Überschusswärme in den Grubengebäuden des ehemaligen Steinkohlebergbaus im Ruhrgebiet speichert. Ziel des KMU-Projektes ist, das geomechanische Verhalten des Untergrunds bei Wärmeeinspeicherung zu prognostizieren.

Ausgangspunkt

Zentraler Aspekt des Projektes „Smart Geothermal Energy Grid Ruhr“, kurz GeoSmaGriR, ist die Einspeicherung saisonal-bedingter Überschusswärme aus Fernwärmenetzen in Grubengebäuden des ehemaligen Steinkohlebergbaus im Ruhrgebiet. Diese saisonale Zuführung und Entnahme von Wärme in und aus untertägigen Speichern resultiert in einer zyklischen thermischen Belastung der Reservoirgesteine. Für eine sicheren Nutzung des Wärmespeichers wurden diese Gesteine im Projekt charakterisiert.

Unsere Lösung

Die zuverlässige geowissenschaftliche Vorhersage der langfristigen Reservoirintegrität sowie die Prognose des geomechanischen Verhaltens des Untergrundes bei Wärmeeinspeicherung sind für eine sichere Nutzung des Wärmespeichers unerlässlich. Dazu werden großskalige numerische Simulationen voll thermo-hydro-mechanisch gekoppelt berechnet. Die Simulationen des geothermischen Systems basieren auf der Finite Elemente Methode und liefern Aussagen zu Hebung und Senkung der Erdoberfläche, zur Lokation etwaiger potenziell geomechanisch kritischer Bereiche im Untergrund, sowie zum Reaktivierungspotenzial vorhandener Störungen.

Förderkennzeichen

13FHOKO1IA

Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

Laufzeit

2017 – 2019

Unsere Schwerpunktthemen

Erstellung eines Gesamtkonzeptes für die Integration von Solar- und Geothermalenergie in das Wärmenetz
Modellierung der Grubenwärmespeicher
numerische Simulationen, basierend auf der Finiten und erweiterten Finiten Elemente Methode
softwaretechnische Aspekte des Gesamtsystems (Erstellung der GeoSmaGriR Plattform oder Realisierung der SmartDeviceController zur Steuerung und zum Monitoring der Consumer)