Blue Lagoon Spa, Island. 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 1. Geothermie ist die Nutzung der im Erdinneren gespeicherten Erdwärme zur

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1 Geothermie 1. Einleitung 2. Oberflächennahe Geothermie 3. Tiefengeothermie Strokkur Geysir, Island Blue Lagoon Spa, Island 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 1 1. Einleitung Geothermie ist die Nutzung der im Erdinneren gespeicherten Erdwärme zur Warmwasserbereitung Heizung Stromerzeugung 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 2 1

2 1. Einleitung Woher kommt die Erdwärme? Kleiner Anteil aus gespeicherter Sonnenenergie an der Erdoberfläche ~70% aus dem ~1200 C heißen Erdmantel ~30% aus dem ~6000 C heißen Erdkern 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 3 1. Einleitung Wie ist die Wärme im Erdinneren entstanden? Im Erdmantel bis 2900 km Tiefe Durch radioaktive Zerfallsprozesse von natürlichen Isotopen wie Uran, Thorium, Kalium Im Erdkern von km Tiefe Bei der Entstehung der Erde vor 4,5 Mia Jahren führten die Gravitationskräfte zu einer Verdichtung von Gas, Staub, Gestein und Eis und damit zu einer Erwärmung 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 4 2

3 1. Einleitung Wärmeleistung ist groß ~ GW oder ~ konventionelle Kraftwerke Wärmestromdichte ist klein ~0,065 W/m 2 Wärmestromleistung Fläche Deutschland 22 GW Aber Wärme ist permanent verfügbar Grundlastfähige Energieart 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 5 1. Einleitung Faustregel alle 1000m wird es 30 wärmer 1m 100m 0 C 10 C 1000m 30 C 3000m 90 C 5000m 150 C 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 6 3

4 1. Einleitung Gebiete mit erhöhter Untergrundtemperatur in Europa Vor allem in Island, Italien, Türkei Aber auch in Süddeutschland 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 7 1. Einleitung Geothermale Nutzungsmöglichkeiten in Deutschland Temperaturen o Gelb C o Rot >100 C Gebiete o Norddeutsches Becken o Oberrheingraben o Süddeutsches Molassebecken Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik, Dezember 2013 Stefan Lecheler 8 4

5 1. Einleitung Geothermale Nutzung in Bayern Blau: günstige Verhältnisse Gelb: bedingt günstige Verhältnisse Punkte zeigen Orte mit Thermalwasserbohrungen 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 9 1. Einleitung Einteilung nach der Tiefe Oberflächennahe Geothermie o Tiefe bis ca. 100m o Bodentemperatur ca C o Wärmepumpe notwendig um ca. 50 C zu erreichen Tiefengeothermie o Tiefe ab ca. 3000m bis ca. 6000m (derzeitige techn. Bohrgrenze) o Bodentemperatur ca C o Zur wirtschaftlichen Stromerzeugung sind mindestens 120 C notwendig 1m 100m 1000m 3000m 5000m 0 C 10 C 30 C 90 C 150 C 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 10 5

6 1. Einleitung Einteilung nach der Nutzungsart Direkte Thermalwassernutzung im Thermalbad Wärmenutzung mit zusätzlicher Wärmepumpe o Oberflächennahe Geothermie mit T<15 C (shallow geothermal) Wärmenutzung im Heizwerk inkl. Nahwärmenetz o Tiefengeothermie mit T<100 (geothermal district heating) Stromerzeugung im Kraftwerk o Tiefengeothermie mit T>100 C (geothermal electricity) Kombination im Heizkraftwerk 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 11 Geothermie 1. Einleitung 2. Oberflächennahe Geothermie 2.1 Wärmequellen 2.2 Wärmepumpen 2.3 Betriebsarten 3. Tiefengeothermie 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 12 6

7 2 Oberflächennahe Geothermie Ist Nutzung der Erdwärme bis zu einer Tiefe von ca. 100m Oberhalb 15m Tiefe Temperaturschwankungen von 0 bis 20 je nach Jahreszeit Unterhalb von 15m Tiefe konstante Erdtemperatur ca. 10 C 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Wärmequellen Typische Wärmequellen Erdreich (ca. 10 C) Grundwasser (ca. 10 C) Umgebungsluft (-20 C bis +30 C je nach Jahreszeit) 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 14 7

8 2.1 Wärmequellen Erdreich Erdkollektor Erdkorb Erdsonde 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Wärmequellen Erdkollektor Verlegung im Garten in 1-2 m Tiefe Großer Flächenbedarf (1-2 x Wohnfläche) Meistens PE100-Rohre mit Ø=25 mm 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 16 8

9 2.1 Wärmequellen Erdkorb Durchmesser 1 2 m in 2-3 m Tiefe Ca. 9 Körbe für 140 m 2 Haus 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Wärmequellen Erdsonde 1-4 Bohrungen auf m Tiefe notwendig Wenig Flächenbedarf PE100 oder PE-X U-Rohre mit Ø=32-40 mm 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 18 9

10 2.1 Wärmequellen Grundwasser 2 Bohrungen bis zur Grundwasserschicht notwendig für Förder- und Schluckbrunnen Genehmigungspflichtig Wenig Flächenbedarf 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Wärmequellen Luft Eigentlich keine Erdwärme Umgebungstemperatur schwankt Anschaffungskosten günstig 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 20 10

11 2.2 Wärmepumpen Typische Nutzungsmöglichkeiten? Warmes Brauchwasser (ca. 40 C) Gebäudeheizung (ca. 60 C) Wie geht das? Temperatur für Wärmeentnahme ca. 10 C Temperatur für Wärmeabgabe ca C Mit einer Wärmepumpe 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Wärmepumpen Sie funktioniert wie eine Kältemaschine bzw. Kühlschrank 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 22 11

12 2.2 Wärmepumpen Sie besteht aus 4 Komponenten 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Wärmepumpen Reale Leistungsziffer Q ab WP WP W, K Typische Werte WP Q W ab K Carnot TH T T H Heizleistung Elektr.Leistung C 4 kw 1kW 4 1 kw Strom Wärmepumpe 4 kw Heizleistung 3 kw Erdwärme 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 24 12

13 2.2 Wärmepumpen Was passiert mit der Leistungsziffer an kalten Tagen bei einer Luft-Wärmepumpe? T H 40 C Einfamilienhaus mit Wärmepumpe Ideale Leistungsziffer bei einer Außentemperatur von 10 C WP,Carnot TH T T H , Ideale Leistungsziffer bei einer Außentemperatur von -10 C C WP,Carnot TH T T H C , Dezember 2013 Stefan Lecheler Wärmepumpen Im Sommer kann man die Wärmepumpe auch als Kältemaschine laufen lassen und Kühlen 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 26 13

14 2.3 Betriebsarten Unterschiedliche Arbeitsmittel-Kreisläufe 2 Kreisläufe (direkte Variante) 3 Kreisläufe (klassische Variante) 3 Kreisläufe (Wärmerohr-Variante) Diese unterscheiden sich durch Anpassungsmöglichkeit der Arbeitsmittel Kosten für Wärmeübertrager und Pumpe 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Betriebsarten 2 Kreisläufe (direkte Variante) 1 Kreislauf mit Kältemittel für Kollektor und Wärmepumpe 1 Kreislauf für Heizung Vorteil: weniger Komponenten Nachteil: Gemeinsames Kältemittel für Wärmepumpe und Erdkollektor ev. nicht ideal 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 28 14

15 2.3 Betriebsarten 3 Kreisläufe (klassische Variante) 1 Kreislauf mit Wasser-Frostschutz-Gemisch für horizontalen Kollektor oder vertikale Sonde 1 Kreislauf mit Kältemittel für Wärmepumpe 1 Kreislauf für Heizung 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Betriebsarten 3 Kreisläufe (Wärmerohr-Variante) 1 Kreislauf mit CO 2 für Wärmerohr (Heat Pipe) mit externem Wärmeübertrager 1 Kreislauf mit Kältemittel für externen Wärmeübertrager und Wärmepumpe 1 Kreislauf für Heizung Vorteil: keine Zirkulationspumpe notwendig 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 30 15

16 Bewertung der oberflächennahen Geothermie Nachteile Anfangsinvestitionen höher als bei Öl- und Gasheizungen Leistungsziffer bei Luft-Wärmepumpen im Winter geringer Vorteile Betriebskosten gering Kein Speicher notwendig wie bei Öl und Pellets Betrieb mit selbst erzeugtem PV-Strom möglich Umweltfreundlicher als Öl- und Gasheizungen Im Sommer auch Kühlung möglich 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 31 Geothermie 1. Einleitung 2. Oberflächennahe Geothermie 3. Tiefengeothermie 3.1 Erschließung des Untergrunds 3.2 Nutzungsmöglichkeiten 3.3 ORC- und Kalina-Prozess 3.4 Verbreitung 3.5 Wirtschaftlichkeit 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 32 16

17 3.1 Erschließung des Untergrunds Tiefengeothermie Nutzung der Erdwärme aus größeren Tiefen von ca m Typische Wassertemperaturen C 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Erschließung des Untergrunds 3 unterschiedliche Technologien Petrothermale Geothermie Hydrothermale Geothermie Tiefe Erdwärmesonde 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 34 17

18 3.1 Erschließung des Untergrunds Petrothermale Geothermie Auch bekannt als Enhanced Geothermal System (EGS) oder Hot Dry Rock Verfahren (HDR) Vor dem Betrieb müssen im Gestein zuerst Klüfte erzeugt werden, durch die das Wasser später fließen kann 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Erschließung des Untergrunds Erzeugung der Klüfte beim EGS Durch sog. hydraulisches Aufbrechen Wasser wird mit hohem Druck ins Gestein gepresst Es entstehen Risse im Gestein, die sich mit Wasser füllen 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 36 18

19 3.1 Erschließung des Untergrunds Betrieb des EGS Kaltes Wasser wird über Injektionsbohrung in das heiße Gestein gepumpt Wasser erwärmt sich in den Gesteinsklüften Heißes Wasser wird über Förderbohrungen wieder entnommen Vorteil des EGS unabhängig von Thermalwasserschichten 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Erschließung des Untergrunds Beispiel EGS Basel 2 Bohrungen á 5000m Erwartete Wassertemperatur 200 C Strom und Wärme für 5000 Haushalte geplant Erdstöße der Stärke 2-3 durch Einpressen von Wasser Projekt wurde nach Risikoanalyse eingestellt 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 38 19

20 3.1 Erschließung des Untergrunds Beispiel EGS Soultz-sous-Forêts bei Strassburg Erstes EGS-Kraftwerk der Welt als Prototyp Wassertemperatur ca. 175 C aus 5000m Leistungen: Wärme bis 30 MW, Strom 1.5 bis 6 MW mit ORC-Turbine 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Erschließung des Untergrunds Hydrothermale Geothermie Nur möglich, wenn eine wasserführende Gesteinsschicht (Aquifer) angezapft werden kann 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 40 20

21 3.1 Erschließung des Untergrunds Hydrothermale Geothermie: nutzbare Aquifere in Deutschland Norddeutsches Becken Oberrheingraben Süddeutsches Molassebecken 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Erschließung des Untergrunds Beispiel Hydrothermales Geothermie-Heizkraftwerk Unterhaching Inbetriebnahme 2009 Förderbohrung 122 C aus 3350 m Tiefe Fernwärmenetz 40 km mit 54 MW Anschlussleistung Ziel 60% der Haushalte Strom 3 MW mit Kalina- Turbine 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 42 21

22 3.1 Erschließung des Untergrunds Beispiel Hydrothermales Geotherme-Heizwerk in München-Pullach Inbetriebnahme Dez Inzwischen 3 Bohrungen bis auf 3500 m Tiefe Wassertemperatur 110 C Wärmenetz 27 km, Wärmeleistung 22 MW, versorgt 1250 Kunden Vollversorgung Pullach mit Wärme für 2018 geplant 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Erschließung des Untergrunds Bohrtechnik Pro Anlage mindestens 1 Förderbohrung und 1 Injektionsbohrung notwendig Mindestabstand im Aquifer ca. 2 km 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 44 22

23 3.1 Erschließung des Untergrunds Bohrtechnik Auch abgewinkelte Bohrungen möglich 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Erschließung des Untergrunds Nahwärmenetze Unterscheidung in Stern-, Ring- oder Maschennetz Typische Kosten ca. 500 /m Trasse 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 46 23

24 3.1 Erschließung des Untergrunds Beispiel Sauerlach (Stand 2009) Kombination von Biomasse (Spitzenlast) und Geothermie (Grundlast) 25 km Nahwärmenetz 15 MW Anschlussleistung 430 Anschlüsse 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Nutzungsmöglichkeiten Die Wärme des Thermalwassers kann zweifach genutzt werden Direkt als Wärme im Heizwerk Zur Stromerzeugung im Kraftwerk Optimal ist die Kombination im sog. Heizkraftwerk Nahwärmenetz 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 48 24

25 3.2 Nutzungsmöglichkeiten Wärmebereitstellung im Heizwerk Übertragung der Wärme an ein Nahwärmenetz Typische Wasser-Vorlauftemperaturen o Altbaugebiete ~80 C o Neubaugebiete ~60 C Wärmeversorgung von o Öffentlichen Gebäuden o Wohnhäusern o Gewächshäusern o Schwimmbädern 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Nutzungsmöglichkeiten Stromerzeugung im Kraftwerk Möglich für Thermalwassertemperatur >120 C Wasserdampfturbine erst ab 200 C wirtschaftlich Darunter Kühlmitteldampfturbinen o o ORC-Turbine (Organic Rankine Cycle) mit z.b. Butan Kalina-Turbine mit Ammoniak- Wasser-Gemisch 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 50 25

26 3.3 ORC- und Kalina-Prozess Auswahl des Kältemittels Hängt von Thermalwassertemperatur T TW ab Beim ORC-Prozess gilt folgende Faustregel T krit 0,9*T TW 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler ORC- und Kalina-Prozess Auswahl des Kältemittels Thermalwassertemperatur T TW =150 C T krit 0,9*T TW =135 C Ideales Arbeitsmittel ist Iso-Butan mit T krit =134,7 C 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 52 26

27 3.3 ORC- und Kalina-Prozess Der ideale Geothermie-Kreisprozess? Temperatur der Wärmequelle (Thermalwasser) sinkt stark Temperatur der Wärmesenke (Kühlwasser) steigt nur gering Damit T in Wärmeübertragern möglichst konstant ist, wäre dreieckiger Kreisprozess ideal 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler ORC- und Kalina-Prozess Die realen Geothermie-Kreisprozesse Kalina-Prozess o Verdampfung und Kondensation nicht isotherm bei Zweistoffgemischen o lässt sich besser an Wärmequelle und -senke anpassen ORC-Prozess o Verdampfung und Kondensation isotherm o Schlechtere Anpassung aber einfacher 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 54 27

28 3.3 ORC- und Kalina-Prozess Schaltungsvarianten von Kraft- und Heizwerk Reihenschaltung Parallelschaltung Kombischaltung 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler ORC- und Kalina-Prozess Bauart Einstufige Radialturbine Typische Leistungsklasse kW 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 56 28

29 3.3 ORC- und Kalina-Prozess Beispiel ORC-Anlage Sauerlach 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler ORC- und Kalina-Prozess Beispiel Kalina-Turbine Unterhaching 3,3 MW 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 58 29

30 3.4 Verbreitung Erdwärmenutzung in über 72 Ländern Stromerzeugung in 26 Ländern (siehe Karte) 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Verbreitung Installierte Leistung noch gering Wärme (direct use) ca MW Strom (electricity) ca GW (ca. 25 konv. Kraftwerke) 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 60 30

31 3.4 Verbreitung Zuwachsraten sind gut Wärme ca. 7% pro Jahr Strom ca. 3% pro Jahr 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Verbreitung Deutschland in Betrieb 2014 Projekte in Betrieb Tiefe Geothermieprojekte in Deutschland Status Name Bundesland Art der Nutzung MW therm MW el max. Temperatur in C Teufe in m Förderrate (l/s) Jahr d. Inbetriebnahme 1 Bruchsal Baden Württemberg Hydrogeothermie 5,5 0, Aschheim, Feldkirchen, Kirchheim Bayern Hydrogeothermie Dürrnhaar Bayern Hydrogeothermie Erding Bayern Hydrogeothermie 9, / Garching Bayern Hydrogeothermie Kirchstockach Bayern Hydrogeothermie München Riem Bayern Hydrogeothermie Oberhaching Laufzorn / Grünwald Bayern Hydrogeothermie 40 3,8** Poing Bayern Hydrogeothermie Pullach Bayern Hydrogeothermie / Sauerlach Bayern Hydrogeothermie Simbach/Braunau Bayern Hydrogeothermie Straubing Bayern Hydrogeothermie 4, Unterföhring Bayern Hydrogeothermie Unterhaching Bayern Hydrogeothermie 38 3, Unterschleißheim Bayern Hydrogeothermie 30, Waldkraiburg* Bayern Hydrogeothermie 13,5 k.a Neuruppin Brandenburg Hydrogeothermie 2, , Prenzlau Brandenburg Sonde 0, k.a Heubach/Groß Umstadt Hessen Sonde 0, Neubrandenburg Mecklenburg Vorpommern Hydrogeothermie 3, Neustadt Glewe Mecklenburg Vorpommern Hydrogeothermie Waren Mecklenburg Vorpommern Hydrogeothermie 1, Arnsberg Nordrhein Westfalen Sonde 0, , Insheim Rheinland Pfalz Hydrogeothermie 0 4, Landau Rheinland Pfalz Hydrogeothermie 5 3, SUMME 241,4 31,31 26 Projekte in Betrieb *Leistung bei Vollendung des Wärmenetzes **Kraftwerk in Bau 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 62 31

32 3.4 Verbreitung Deutschland im Bau 2014 Projekte in Bau Tiefe Geothermieprojekte in Deutschland Status Name Bundesland Art der Nutzung MW therm MW el max. Temperatur in C Teufe in m Förderrate (l/s) Jahr d. Inbetriebnahme 1 Brühl Baden Württemberg Hydrogeothermie ca. 40 > > Altdorf (BY) Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a Geretsried/Wolfratshausen Bayern Hydrogeothermie Ismaning Bayern Hydrogeothermie Kirchweidach Bayern Hydrogeothermie 5 6, Mauerstetten Bayern EGS k.a k.a. k.a. 7 München Freiham Bayern Hydrogeothermie Sauerlach Bayern Hydrogeothermie Taufkirchen/Oberhaching Bayern Hydrogeothermie Traunreut Bayern Hydrogeothermie tief (2.Bohrung) Groß Schönebeck Brandenburg EGS k.a. k.a k.a. k.a. 12 Hannover Niedersachsen EGS nicht absehbar 13 Aachen, Super C Nordrhein Westfalen Sonde 0, k.a. 13 Projekte in Bau 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Verbreitung Deutschland in Planung 2014 Projekte in Planung 1/2 Tiefe Geothermieprojekte in Deutschland max. Teufe Förderrate Status Name Bundesland Art der Nutzung MW therm MW el Temperatur in m (l/s) in C 1 Bietigheim Baden Württemberg EGS k.a. k.a k.a. 2 Heidelberg Baden Württemberg Hydrogeothermie 7 3 k.a k.a. 3 Neuenburg am Rhein Baden Württemberg Hydrogeothermie k.a. 3,8 k.a k.a. 4 Neuried Baden Württemberg Hydrogeothermie 32 4, Pfullendorf Baden Württemberg Hydrogeothermie 2, Weinheim Baden Württemberg Hydrogeothermie k.a. k.a k.a. 7 Bernried am Starnberger See Bayern Hydrogeothermie 14 10, x125 8 Feldafing/Pöcking/Tutzing Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a. k.a. k.a. k.a. 9 Garching a.d. Alz (I) Bayern Hydrogeothermie 55 6, Garching a.d. Alz (II) Bayern Hydrogeothermie 55 6, Geretsried/Königsdorf Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a k.a. 12 Grasbrunn/Vaterstetten/Zorneding Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a. k.a. k.a. k.a. 13 Holzkirchen Bayern Hydrogeothermie k.a k.a. 14 Leeder Bayern Hydrogeothermie 19,2 2, Markt Schwaben Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a. k.a. k.a. k.a. 16 Planegg/Martinsried Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a k.a. 17 Prien Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a. 140 > k,a. 18 Schäftlarn Bayern Hydrogeothermie 24 3, Schnaitsee Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a k.a. 20 Starnberg Bayern Hydrogeothermie 25,5 3, Thaining Bayern Hydrogeothermie 16,8 2, Traunstein Bayern Hydrogeothermie Trostberg Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a k.a. 24 Utting Bayern Hydrogeothermie 55 5, Weilheim/ Wielenbach Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a Wolfratshausen Bayern Hydrogeothermie k.a. k.a k.a. 27 Berlin Schöneberg Berlin Hydrogeothermie k.a. 28 Hamburg Wilhelmsburg Hamburg Hydrogeothermie 10 k.a Groß Gerau Hessen Hydrogeothermie Wiesbaden Hessen Hydrogeothermie k.a. k.a. k.a. k.a. k.a. 31 Kaiserbäder Usedom Mecklenburg Vorpommern Hydrogeothermie k.a. k.a. k.a. k.a. k.a. 32 Karlshagen Usedom Mecklenburg Vorpommern Hydrogeothermie k.a. k.a Projekte in Planung 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 64 32

33 3.4 Verbreitung Bayerisches Molassebecken 14x Fernwärme 3x Strom und Fernwärme 2x Strom 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Verbreitung Tiefengeothermie-Potential in den Landkreisen TÖL, MB, WM (Stand 2012) Strom TG Wärme TG Wärme OfnG Summe Anzahl Leistung MW Energiemenge/Jahr GWh/a Preis Strom bzw. Heizöl 0,22 0,08 0,08 /kwh Wertschöpfung/Jahr Mio /a 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 66 33

34 3.4 Verbreitung Sauerlach in Betrieb seit Januar Bohrungen á 4757, 5060, 5567 m Tiefe Thermalwasser ca. 140 C und 110 l/s Strom ca. 5 MW für Haushalte Wärme max. 4 MW Jährliche CO 2 -Einsparung t Betreiber Stadtwerke München 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Verbreitung Geretsried ruht seit 2013 Bohrung auf 6036 m Tiefe, 165 C Schüttung deutlich geringer als erwartet (10 l/s anstatt l/s) Sidetrack-Bohrung möglich Projekt ruht derzeit bis Versicherung und Finanzierung geklärt sind 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 68 34

35 3.4 Verbreitung Holzkirchen wartet ab Voruntersuchungen abgeschlossen Gemeinderat hat 16 Mio. Euro bereitgestellt Zwei Probleme o Versicherung will höhere Prämien wegen Projekt Geretsried o Ertrag unklar wegen Neuregelung EEG-Gesetz (0,25 /kwh?) Planung o Bayerische Staatsregierung soll Bürgschaft übernehmen o Gemeinsames Vorgehen der Projekte Bernried, Weilheim, Königsdorf, Gelting, Holzkirchen Hr. Götz weiß sicherlich mehr 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Wirtschaftlichkeit Typische Investitionskosten sind hoch Sicherung der Bohrrechte (Claim) ~ Bohrungen á 5000 m ~30 Mio. Heizkraftwerk mit 5 MW el +30 MW th ~20 Mio. Nahwärmenetz 20 km ~10 Mio. 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 70 35

36 3.5 Wirtschaftlichkeit Erträge sind aber auch hoch Strom ca. 200 /MWh nach EEG o 5 MW-Kraftwerk bei 8000h/a ~8 Mio. /Jahr Wärmeertrag ~40 /MWh o 30 MW-Heizwerk bei 4000h/a ~5 Mio. /Jahr Typische Amortisationszeiten Investitionen ~60 Mio. Einnahmen ~10 Mio. /Jahr Zinssatz 4% Strom ca. 10 Jahre Wärme ca Jahre 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler Wirtschaftlichkeit Vorteile beim Wärmenetz-Anschluss Platz sparend, da kein Tankraum notwendig Wartungskosten für Kamin, Tank und Brenner entfallen Anschluss- und Verbrauchskosten ca. 10% niedriger als bei eigener neuer Heizung Preissteigerung geringer als bei Öl und Gas? 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 72 36

37 3.5 Wirtschaftlichkeit Empfehlungen für Kommunen Wärmenetz selbst betreiben, damit Preisentwicklung kontrolliert werden kann Möglichst viele Wärmeabnehmer finden o Mit Großabnehmern (öffentl. Gebäude, Industrie) beginnen o Auf mehrere Bauabschnitte verteilen o Öffentlichkeitsarbeit um Akzeptanz bei Bürgern zu erhöhen Mit Planung frühzeitig beginnen o Verlegung möglichst gleichzeitig mit anderen Versorgungsleitungen für Wasser und Strom o Ev. Abnehmer in Nachbarkommunen berücksichtigen o Bürger frühzeitig informieren wegen Planung ihrer Heizungserneuerung 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 73 Bewertung der Tiefengeothermie Nachteile Anfangsinvestitionen hoch Geringer thermischer Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung (Nur!) bei der Petrogeothermie geringes Erdbebenrisiko beim hydraulischen Aufbrechen Vorteile Permanente Verfügbarkeit ohne saisonale und tageszeitliche Schwankungen Kleiner Flächen- und Gebäudebedarf Umweltfreundlich, da keine CO 2 -Produktion Kostengünstiger Betrieb, da Brennstoffkosten entfallen 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 74 37

38 Vielen Dank Kontakt: Wer bohrt als Nächster? 16. Dezember 2013 Stefan Lecheler 75 38

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