Geothermie der Beitrag der Erdwärme zu einer zukunftssicheren Energieversorgung

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1 Geothermie der Beitrag der Erdwärme zu einer zukunftssicheren Energieversorgung Reinhard F. Hüttl Vorstandsvorsitzender Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ acatech Akademietag in Mainz, 20. April 2012

2 Die (Neu-)Bewertung von Risiken 11. März 2011: Das Tōhoku-Erdbeben vor der japanischen Küste vom 11. März 2011 und der durch den nachfolgenden Tsunami ausgelöste Reaktorunfall von Fukushima haben zu einer Neubewertung der Kernkraft- Risiken geführt. Die Diskussion über dieses Ereignis stieß Entscheidungen zur Neuausrichtung der sicheren Energieversorgung für Deutschland an. 2

3 Ethikkommission Sichere Energieversorgung Ziele Beschleunigter Ausstieg aus der Kernkraft Beschleunigter Einstieg in Erneuerbare Energien, mehr Energieeffizienz Aufgabe Prüfung der Machbarkeit der Ziele in Bezug auf Zeit und Rahmenbedingungen in Deutschland 3

4 Ethik-Kommission Sichere Energieversorgung 4

5 Geothermische Technologien Prinzip Thermalwasserkreislauf ~ 150 C, ~ 4 km tief Leistungszahl (kwh th /kwh el ) 9 MW th kw el Bereitstellung von Wärme, Strom, (Kälte) Herausforderungen finden (abbilden & modellieren) erschließen (bohren & stimulieren) betreiben (wandeln & beobachten) 5

6 Nutzung geothermischer Energie Chancen sehr großes noch unerschlossenes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung Heat Flow Density [milli Watt/m2] 6

7 Chancen Nutzung geothermischer Energie sehr großes noch unerschlossenes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung dezentral einsetzbarer, grundlastfähiger, heimischer Energieträger 7

8 Chancen Nutzung geothermischer Energie sehr großes noch unerschlossenes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung dezentral einsetzbarer, grundlastfähiger, heimischer Energieträger Seismische Erkundung im Untergrund von Berlin-Tempelhof in Zusammenarbeit mit der GASAG Nutzung heimischer Energieressourcen führt zu Wertschöpfung vor Ort, Arbeitsplätze 8

9 Chancen Nutzung geothermischer Energie sehr großes noch unerschlossenes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung dezentral einsetzbarer, grundlastfähiger, heimischer Energieträger CO 2 -arme Bereitstellung von Wärme und Strom 9

10 Geothermal: plants in USA -open cycles Coal, oil, gas: DOE, Bloomfield et al. (2003) EGS-LCA Frick et al. (2010) 10

11 Chancen Nutzung geothermischer Energie sehr großes noch unerschlossenes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung dezentral einsetzbarer, grundlastfähiger, heimischer Energieträger CO 2 -arme Bereitstellung von Wärme und Strom kombinierbar mit anderen grundlastfähigen und nicht grundlastfähigen Energieträgern (Biomasse, Braunkohle, Solarthermie, Windenergie) oder mit CCS 11

12 Effizientere Kraftwerke Nur geothermische Anwendung: z. B. + Bioenergie à + Temperatur 12

13 Chancen Risiken Nutzung geothermischer Energie sehr großes noch unerschlossenes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung dezentral einsetzbarer, grundlastfähiger, heimischer Energieträger CO 2 -arme Bereitstellung von Wärme und Strom kombinierbar mit anderen grundlastfähigen und nicht grundlastfähigen Energieträgern (Biomasse, Braunkohle, Solarthermie, Windenergie) oder mit CCS hohe Anfangsinvestitionen Bohrungskosten Fündigkeitsrisiko 13

14 In situ-geothermielabor Groß Schönebeck 14

15 Chancen Nutzung geothermischer Energie sehr großes noch unerschlossenes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung dezentral einsetzbarer, grundlastfähiger, heimischer Energieträger CO 2 -arme Bereitstellung von Wärme und Strom kombinierbar mit anderen grundlastfähigen und nicht grundlastfähigen Energieträgern (Biomasse, Braunkohle, Solarthermie, Windenergie) oder mit CCS Risiken hohe Anfangsinvestitionen Bohrungskosten Fündigkeitsrisiko Induzierte Seismizität, natürliche Radioaktivität 15

16 Induzierte Seismizität nutzbar zur Reservoir-Charakterisierung Basel Basel GrossSchönebeck 80 GrossSchönebeck events M80 max= events -1.1 M max= -1.1 (Häring et al., 2008) (Kwiatek et al., 2010) 16

17 Chancen sehr großes noch unerschlossenes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung dezentral einsetzbarer, grundlastfähiger, heimischer Energieträger CO 2 -arme Bereitstellung von Wärme und Strom kombinierbar mit anderen grundlastfähigen und nicht grundlastfähigen Energieträgern (Biomasse, Braunkohle, Solarthermie, Windenergie) oder mit CCS Risiken Nutzung geothermischer Energie hohe Anfangsinvestitionen Bohrungskosten Fündigkeitsrisiko Induzierte Seismizität, Radioaktivität Verlässlichkeit geothermischer Systemkomponenten 17

18 Korrosionsbypass Laborcontainer Funktionshalle Schluckbohrung Funktionshalle 20 m Förderbohrung 3-stufiges ORC-Kraftwerk Forschungsplattform Groß Schönebeck 18

19 Chancen sehr großes noch unerschlossenes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung dezentral einsetzbarer, grundlastfähiger, heimischer Energieträger CO 2 -arme Bereitstellung von Wärme und Strom kombinierbar mit anderen grundlastfähigen und nicht grundlastfähigen Energieträgern (Biomasse, Braunkohle, Solarthermie, Windenergie) oder mit CCS Risiken Nutzung geothermischer Energie hohe Anfangsinvestitionen Bohrungskosten Fündigkeitsrisiko Induzierte Seismizität, Radioaktivität Verlässlichkeit geothermischer Systemkomponenten à Lernkurve der tiefen Geothermie in der Startphase 19

20 Aktuelle Situation Beschleunigung: Heimische Energieträger entwickeln Langfristiger Ausbau geothermischer Stromerzeugung eine Alternative zu Energie-Trassenführung bzw. Ausbau von heimischen Speichern Mittelfristiger Ausbau geothermischer Wärmebereitstellung ein Muss in Hinblick auf Ziel der Bundesregierung Operative Projekte bringen uns weiter à Geothermisches Bohrprogramm Verstärkte Investition in begleitender F&E unverzichtbar 20

21 Geothermische Energie mit seinen Chancen und Risiken Geothermische Energie, mit seinen Chancen und Risiken, hat ein gigantisches Potenzial nachhaltig und CO 2 -arme, grundlastfähige, heimische Energie (Strom, Wärme, Kälte) bereitzustellen. Und mit Investitionen in die Forschung kann geothermische Energie nahezu überall verfügbar gemacht werden (Vision). 21

22 22

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