Die geplante Stilllegung des Braunkohlebergbaus in Europa erfordert innovative, wirtschaftliche und klimafreundliche Strategien, um den Strukturwandel für Bergbauregionen nachhaltig zu gestalten. Darüber hinaus spielt die effiziente Speicherung von Überschussenergie und Abwärme eine zentrale Rolle bei der zukünftigen Energiesystem- und Versorgungssicherheit in Europa. Im Rahmen des EU-Projekts TRIDENT wird die technische Machbarkeit und Skalierbarkeit von Erdbecken-Wärmespeichern (Pit Thermal Energy Storage, PTES) in ehemaligen Braunkohletagebauen untersucht. Hierbei werden Überschusswärme und -energie aus erneuerbaren Quellen in gefluteten Tagebaurestlöchern saisonal gespeichert und über Fernwärmenetze bereitgestellt. Das im TRIDENT-Projekt anvisierte Folgenutzungskonzept leistet durch die Integration von Wärmespeichertechnologien mit der Wärme- und Energieerzeugung einen wesentlichen Beitrag zum European Green Deal und unterstützt gleichzeitig die Wirtschaftsförderung und Arbeitsmarktstabilisierung der jeweiligen Region.
Grundlage hierfür sind die Erfahrungen aus bestehenden kleinräumigen PTES-Anlagen in Meldorf und Bracht (Deutschland) sowie einem PTES-Feldlabor in Rechlin (Deutschland). Auf dieser Basis wird die Technologie auf die großräumigen Tagebaue Bełchatów und Szczerców (Polen) - den größten Tagebaukomplex Europas mit mehr als 3.500 Hektar und Braunkohleabbaugenehmigungen bis 2038 - übertragen. Numerische Modelle zur thermischen Schichtung, zu Wärmeverlusten und zu den Auswirkungen auf Grundwasser und Mikrobiologie werden durch Gelände- und Laboruntersuchungen validiert. Eine integrierte Umwelt-, sozioökonomische und technische Risikobewertung sowie ein offen zugängliches, quelloffenes Simulationstool ermöglichen Betreibern, Bergbaubehörden, Entwicklern und Regulierungsbehörden die Bewertung der Effizienz installierter und zukünftiger PTES-Systeme unterschiedlicher Größenordnung.
Das EU-Projekt TRIDENT hat ein finanzielles Gesamtvolumen von rund 3,0 Mio. Euro, wovon rund 1,8 Mio. Euro über 3 Jahre durch den Europäischen Research Fund for Coal and Steel (RFCS) gefördert werden. Auf dieser Grundlage werden unter der Leitung des GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam (GFZ) in Kooperation mit drei weiteren wissenschaftlichen Einrichtungen und vier Industriepartnern aus Deutschland, Polen und Frankreich ökologisch und wirtschaftlich nachhaltige Folgenutzungsstrategien für ehemalige Braunkohletagebaue entwickelt.
„Das Hauptziel von TRIDENT ist die Ausarbeitung einer integrierten technischen und wirtschaftlichen Machbarkeitsstudie zur Nutzung von Tagebauseen als großskalige saisonale Wärmespeicher im Einklang mit den Vorgaben des europäischen Green Deal zum Klima- und Umweltschutz“, sagt Thomas Kempka, Leiter des Projektes und Leiter der Arbeitsgruppe Gekoppelte Prozesse in Hydrosystemen in der Sektion Reaktive Fluide und Geomaterialien am GFZ.
