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124 Grubengas-Blockheizkraftwerke in Betrieb

Strom aus Grubengas versorgt 310.000 Haushalte u. Wärme aus Grubengas versorgt 30.000 Haushalte

Auch nach Schließung der meisten Zechen in NRW und im Saarland liefern die alten Grubenbaue immer noch einen sicheren Energieversorgungsbei trag in Form von Grubengas, welches mit Hilfe von Blockheizkraftwerken in Strom und Wärme umgewandelt wird. Die Umwandlung des methan- haltigen Grubengases in Strom und Wärme verhindert gleich- zeitig, dass das Methan nicht in die Atmosphäre gelangt. In 2016 waren in NRW und im Saarland 124 Grubengas-Block-heizkraftwerke mit einer Gesamtleistung von 222 Megawatt installiert.

schematische Darstellung der Grubengasabsaugung                   Foto: A. Müller, wikimedia commons

1,5 Megawatt-Grubengas-Blockheizkraftwerk

oben: Anlage von Außen auf dem ehem. Bergwerksgelände der Zeche Hugo 2/5/8 in Gelsenkirchen-Buer

Foto oben: Revierkohle; unten:  DMT

Erzeugsmengen Grubengas in Gigawatt                                      Quelle: Gesamtverband Steinkohle e.V.

Grubengas bildet sich während des natür- lichen Prozesses der Entstehung von Kohle. Durch den Kohlenabbau wird das Gas frei- gesetzt und kann ab 4 % Methananteil in der Luft ein hochexplosives Gemisch ergeben. Zu Beginn des industriellen Bergbaus An- fang des 19. Jahrhunderts sind daher zu- nächst auch viele Bergleute durch die sog. schlagenden Wetter ums Leben gekommen.  Dann wurden die Gruben bewettert und das Grubengas über Tage verbrannt. Erst später nutzte man das Grubengas zur Erzeugung von Strom auf den Bergwerken. Grubengas ist geruchlos und setzt sich aus Methan, Stickstoff und Kohlendioxid zusammen.  Die verwertbaren Methankonzentrationen lieg- en zwischen 25 und 90 %. Die Unterschiede ergeben sich aufgrund der Kohlenart. Gas und Fettkohle haben den höchsten Gas- gehalt, Anthrazit-, Mager-und Esskohle den geringsten Methangehalt. Daher lohnt sich die Produktion nicht an allen ehem. Berg- werksstandorten.

Die Stromerzeugung aus Grubengas belief sich in 2015 auf 1.136 Mio. kWH und die Wärmeerzeugung auf 419 Mio. k’WH und übertraf damit den Höchststand aus  2014. Rund 0,6 % des gesamten Strombedarfs in NRW konnten so aus Grubengas gedeckt werden. In den ehem. Kohlenrevieren in NRW wurden in den Jahen 2000 bis 2004 über 100 neue Blockheizkraftwerke auf ehem. Zechenstandorten in Betrieb ge- nommen. Im Saarland waren es 27 neue An- lagen. Aufgrund des EEG und der damit zu- sammenhängenden Problematik der zu ge- ringen Vergütung werden seit 2007 keine Grubengasanlagen mehr in Betrieb ge- nommen, die mehr als ein Megatt Strom erzeugen können, da die Explorationskosten enorm hoch sind und für eine Kilowatt- stunde Strom aus Grubengas gem. § 26 EEG  nur 6,84 Ct. und für Anlagen über 5 MW nur 3,98 Ct. gezahlt wird. Da die Grubengas- verwertung für den bestehenden Anlagen- park staatlich unterstützt wird und die EEG- Fördermittel Ende 2024 auslaufen, werden die Anlagen wahrscheinlich danach alle still- gelegt. Das ist mehr als bedauerlich, da es noch viele Flöze oberhalb des Karbonge- birges gibt, die Grubengase in ausreichend- er Menge und Qualität vorhalten.

Wir plädieren daher für eine Verlängerung der Förderdauer, da die Grubengas-Block-heizkraftwerke wesentlich effizienter, sich- erer und billiger Strom und Wärme erzeugen als die unsicher und teuer arbeitenden Wind kraftanlagen, die weder die Umwelt schonen noch das Klima retten können.

Die ersten Nutzungsversuche, Grubengas aus flözführenden Schichten wegen der Ex- plosionsgefahr nicht nur abzusaugen, sond- ern auch zur Stromerzeugung zu gewinnen, wurden 1943  auf der Zeche Mansfeld  in Bochum-Langendreer erfolgreich vorange- trieben. Dann wurden Grubengas-Absaug-anlagen aufgrund der EEG-Förderung in rascher Folge auf über 100 ehem. Bergwerks standorten errichtet. 1997 errichtete z.B. die Stadt Herne auf der stillegelegten Schacht- anlage Mont Cenis 3 in Herne-Sodingen eine Grubengasabsauganlage mit 378 kW-Leist- ung. Da der Schacht versumpfte, mußte eine neue Anlage errichtet werden. In 2002 nahm eine mobile Grubengasabsauganlage auf der ehem. Zeche Anna I in Alsdorf (Saarland) den Betrieb auf. Als letztes wurde in 2016 eine neue Anlage auf dem ehem. Bergwerksge- ände der Schachtanlage Hugo 2/5/8 in Gels- enkirchen-Buer errichtet.

Quellenhinweise:

Jahresbericht Gesamtverband Steinkohle 2016, GVst (Hrsg.) Herne 2016; Grubengas – ein Energieträger in NRW, Landesinitiative Zukunftsenergien NRW (Hrsg.), Düsseldorf 2004, Minegas GmbH, Essen und RK-Redaktion vom 17.12.2016

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Auf Mont-Cenis strömt wieder Grubengas

Stadtwerke Herne steckten 750.000 EUR in die Wiederinbetriebnahme

Auf dem Gelände der ehemaligen Zeche Mont-Cenis in Herne betreiben die Stadtwerke seit 1997 drei Blockheizkraftwerks-Module mit Grubengas, die eine elektrische Leistung von insgesamt 1,5 MW erreichen. Diese erzeugen Strom und Wärme mit dem Gas, das sonst ungenutzt über eine Prote- gohaube in die Atmosphäre entweichen würde.

Am Trimbuschhof in Herne wo Erdgas in einer Gasentspannungsanlage expandiert wird, würden nor malerweise 1,2 Millionen Normkubikmeter Erdgas für die Vorwärmung verbraucht werden. Dort sind zwei BHKWs installiert, die seit 2002 aus Grubengas Strom und Wärme erzeugen. 790 Meter tief wurde gebohrt, um aus den „Grubenbauen“ der ehemaligen Zechen „Mont-Cenis“ und „Friedrich der Große“ Gas zu för- dern. Die beiden grubengasbetriebenen Blockheiz- kraftwerke  erzeugten bis 2012 pro Jahr 5 Mio. kWh Strom und 6 Mio. kWh Wärme.

Grubengasabsauganlage auf dem stillgelegten Bergwerk Hugo 1/4 in Gelsen- kirchen-Buer,                                                                                                 Foto:RAG

Hintergrund:

Bei hoher Methankonzentration in einem zum Abbau hergerichteten Streb wird das Gas zur Vermeidung einer gefährlichen explosionsfähigen Konzentration in den Wettern aus den Flözen durch Anlegen eines Unt- erdrucks abgesaugt. Daneben werden auch nicht mehr genutzte und durch Dämme abgetrennte Streck- en an die Absaugung angeschlossen, um die Diffusion in offene Strecken zu verringern. Dieses abgesaugte Gas wird als Grubengas bezeichnet. Da die Bohrung- en, Abdämmungen und auch die Rohrleitungsverbind- ungen nur bedingt dicht zur bewetterten Strecke ab- getrennt sind, wird immer ein erheblicher Luftanteil mit angesaugt. Daher hat das Grubengas aus aktiven Bergwerken immer einen hohen Luftgehalt; das Ver- hältnis von Sauerstoff und Stickstoff entspricht der Zusammensetzung der Atmosphäre. Die zulässige Untergrenze des Methangehaltes liegt bei der Gruben  gasausaugung bei 22 Vol-%; bei geringeren Werten er- folgt die Abschaltung der Absaugung. Damit soll ver- mieden werden, dass die obere Explosionsgrenze  von Methan (15 Vol.-%) unterschritten und damit ein explo sionsfähiges Gasgemisch gefördert würde. Diese Form der Gasabsaugung wird als Starkgasabsaugung bezeichnet, da die Konzentration des Methans über der oberen Explosionsgrenze liegt.

Auf der 1978 stillgelegten Schachtanlage Mont-Cenis mußte die Grubengasförderung  2012 eingestellt werd en, da Schacht 3 wegen des gestiegenen Grubenwass- ers abgesoffen war. Mitte Mai 2016 gingen die beiden Gasmotoren wieder in Betrieb. Die Stadtwerke steckt- en eine dreiviertel Million EUR in das Projekt, um die Grubengasförderung wieder zu reaktivieren. Da die Zeche als besonders gashaltig galt, stieß das Bohr- team der Fa. Daldrup alsbald in 300 Meter Teufe an der Kreuzung zwischen zwei ehemaligen Strecken in einen weitreichenden Hohlraum mit 27 % Methange- halt. Das ist ein brauchbarer Wert. Mit einer Leistung von einem Megawatt soll die Grubengasabsauganlage Strom und Wärme für 72 Einfamilienhäuser, 200 Wohnungen, einem Altenheim, einer Kita und für die Fortbildungs-Akademie-Halle des Landes NRW für viele Jahre liefern. An kalten Wintertagen muss aller- dings über ein Kohlekraftwerk zugeheizt werden.

Schematischer Aufriss Grubengasabsaugung in einem aktiven Bergwerk.          Foto: A.Müller, wikimedia commons

Projektleiter Stephan Becker ist sich sicher, das der derzeitige Methan-Gehalt von 27 % noch steigerbar ist. Um die Genehmigung für die Bohrung zu erhalten, bedurfte es eines vierjährigen Antragsverfahrens. Erst dann gab die Abt.6 Bergbau und Energie in NRW der Bezirksregierung Arnsberg grünes Licht. Von den ehe- maligen Zechen Mont Cenis und Friedrich der Große ist nicht viel übrig geblieben. Nur die Verwaltung der ehem. Zeche Friedrich der Große, die Maschinenhalle von Schacht 1 sowie einige Protegohauben von Mont- Cenis und Friedrich der Große erinnern noch an ein starkes Stück deutscher Industriegeschichte.

vgl.hz.a.Minegas.de, WAZ vom 3.3.2015 und 24.4.2016 sowie RK-Redaktion vom 21.5.2016, Methan-Kreativschrift: Grazy Cloud, fotolia-Kauf

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