Ein Bergwerk als Wärmequelle für die vertikale Landwirtschaft

Bergwerksnachnutzung

TAO ist stark im Bereich inflatable structures für Architektur und für die Luftfahrt für Höhenplattformen und Telekommunikationsballone. Und deshalb haben wir auch eine TAO-Biosphäre entworfen, die u.a. Vertical Farming, Aquaponic, Wellness und Lebensräume miteinander kombiniert. Doch solche Biosphären können energieintensiv sein und nicht immer muss man diese Energie über Photovoltaik oder Windenergie generieren. Wie wäre es denn, wenn man die vorhandene Wärme in alten Bergwerken nutzen könnte?

Und schon war unsere Idee geboren

Das Prinzip: Ein Bergwerk bietet Zugang zu geo-thermischer Energie, da es immer als Niedertemperatur-Wärmequelle genutzt werden kann. TAO nutzt als Wärmetransportmedium feuchte Luft, das gleiche Wärmetransportmedium, das in der Erdatmosphäre alle meteorologischen Prozesse antreibt. Dieses Medium ist in der Lage, im globalen Maßstab gigantische Energiemengen zu transportieren. Um den Wärmetransport und die Wärmegewinnung zu ermöglichen, sind daher Be- und Entfeuch-tungsprozesse der Grubenluft erforderlich.

  1. Wir können die warme, feuchte Luft aus dem Bergwerk direkt für die „vertikale Landwirtschaft“ und autarke energieeffiziente Gewächshäuser nutzen.
  2. Oder sie kann (indirekt) genutzt werden, um gespeicherte Sonnenenergie freizusetzen. Diese Sonnenenergie wurde gespeichert, als sie zum Trocknen von hygroskopischem Material verwendet wurde. Im getrockneten Zustand lässt sich dieses Material problemlos mit beliebiger Lagerdauer aufbewahren. Die Sonnenenergie kann als Wärme freigesetzt werden, die Sie u. a. für die vertikale Landwirtschaft nutzen können. Der physikalische Prozess wird Adsorption genannt und die Wärme kann genutzt werden, wenn man die feuchte und warme Luft des Bergwerks durch eine Schüttung des hygroskopischen Materials strömen lässt; dabei wird die Luft durch die frei werdende Kondensationswärme je nach Energiegehalt auf über 100°C erwärmt. Dies ist das Verfahren einer Adsorptionswärmepumpe. Das hygroskopische Material kann durch die Sonne regeneriert und getrocknet werden.
  3. Oder die Wärme aus dem Bergwerk wird für den Betrieb eines Aufwindkraftwerks zur Erzeu-gung von elektrischem Strom genutzt.

Das gesamte offene Kreislaufsystem einer Adsorptionswärmepumpe arbeitet mit minimalem Kohlenstoff-Fußabdruck, transportiert geothermische Energie in Kombination mit Solarenergie, gibt Kondensationswärme als Prozesswärme ab, kann als Speichersystem mit beliebiger Speicherdauer betrieben werden und ist mit Ausnahme der Regeneration völlig unabhängig von witterungsbedingten Schwankungen oder Wetteränderungen.

Erste Projektschritte

Ein Bergwerk verfügt oft über Personen- und Lastenaufzüge, unterirdische Straßen und Werkstätten. Diese Investitionen sollten nach dem Ende der Nutzung des Bergwerks nicht umsonst gewesen sein. Es ist daher wichtig zu prüfen, ob das Bergwerk für andere Zwecke genutzt werden kann. Eine mögliche geothermische Nutzung des Bergwerks sollte geprüft werden. Eine solche Untersuchung ist aussichtsreich, wenn die Grube eine so große Sohlentiefe hat, dass an der tiefsten Stelle der Grube dauerhaft Temperaturen von rund 30 Grad herrschen.

⇒ Es wird von TAO eine Potenzialanalyse des Bergwerks durchgeführt, um festzustellen, welche Energie möglicherweise gewonnen werden kann. Darüber hinaus werden auch die Geografie und die Infrastruktur analysiert.

Kosten

  • Am Anfang steht eine Durchführbarkeitsstudie: es entstehen Kosten für eine technische Machbarkeitsstudie pro Bergwerk. Der Preis für die Studie kann abgeschätzt und als Vorschlag zur Entscheidungsfindung vorgelegt werden, sobald wir die Daten für die Bergwerksminen haben.
  • Die Kosten für den Bau eines solarthermisch beheizten Gewächshauses (mit vertikalem Anbau) auf der Grundlage der Durchführbarkeitsstudie hängen von der Größe und dem technischen Konzept für die Wiederverwendung der Mine ab und werden in der Studie in der Planung geschätzt.
  • TAO kann als Projektleiter zusammen mit Architekten und Bauträgern vor Ort den Aufbau autarker Gewächshäuser planen, begleiten und aufbauen.