Tiefe Geothermie Strom und Wärme aus der Tiefe

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1 Tiefe Geothermie Strom und Wärme aus der Tiefe Ein Gemeinschaftsprojekt der Landeshauptstadt Wiesbaden, der ESWE Versorgungs AG und der Rhein-Main Deponie GmbH 1

2 Warum ist Tiefe Geothermie interessant? Nutzung von Wärme aus tieferen Erdschichten zur Erzeugung von Wärme und Strom. Die Geothermie ist grundlastfähig, d.h. es kann dauerhaft und während des ganzen Jahres Energie geliefert werden. Die Energiequelle ist nahezu unerschöpflich vorhanden und wird seit über 100 Jahren in Europa zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt. Die Geothermienutzung erzeugt weder Luftschadstoffe noch Kohlendioxid in nennenswertem Umfang und ist daher besonders umweltfreundlich. 2

3 Um was geht es? Die Projektpartner entwickeln gemeinsam das regionale Projekt Tiefe Geothermie in Wiesbaden und dem Main-Taunus-Kreis. Ziel des Gemeinschaftsprojektes ist ein Tiefengeothermie-Kraftwerk zur Gewinnung von regenerativem Strom und Fernwärme. Ob tatsächlich ein Tiefengeothermie-Kraftwerk gebaut wird, ist gegenwärtig nicht entschieden. Im Moment steht die maximale Informationsbeschaffung im Vordergrund. 3

4 Tiefe Geothermie in Deutschland Zwei Voraussetzungen für Stromerzeugung aus Erdwärme Temperaturen über 120 C in Tiefen von weniger als m Im Untergrund vorhandene große Wassermenge In Deutschland gibt es drei geeignete Gebiete Malmkarst des Süddeutschen Molassebeckens Oberrheingraben und angrenzende Störungszonen Rotliegend-Sandstein des Norddeutschen Beckens 4

5 Warum ist Tiefe Geothermie interessant für Wiesbaden und den Main-Taunus-Kreis? Die Tiefe Geothermie ist ein wichtiger Beitrag zur Erreichung der kommunalen Klimaschutzziele. Hinter dem Wiesbadener Klimaschutzziel steht z.b. das Vorhaben, bis 2020 den Energieverbrauch bezogen auf 1990 um 20 % zu reduzieren und den Anteil der erneuerbaren Energien um 20 % zu steigern. Zudem verfügt Wiesbaden bereits über ein gut ausgebautes Fernwärmenetz. Im Gegensatz zu anderen Geothermieprojekten profitieren die Bürger auch davon, dass kein neues Fernwärmenetz gebaut werden muss. Im Energiepolitischen Leitbild des Main-Taunus-Kreises ist unter anderem festgelegt, dass der Endenergieverbrauch bis 2025 möglichst zu 100 % aus Erneuerbaren Energien gedeckt werden soll. Im Bereich des Rhein-Main-Deponieparks bestehen ebenfalls bereits Fernwärmeinseln. 5

6 Wie funktioniert Tiefe Geothermie? Grundsätzlich wird bei der Energiegewinnung aus Erdwärme unterschieden zwischen der oberflächennahen Geothermie (bis 400 Meter Tiefe ) zur reinen Wärmeversorgung und der tiefen Geothermie (ab 400 Meter Tiefe ) zur Gewinnung von Strom und Wärme 6

7 Wie funktioniert Tiefe Geothermie? Hydrothermales Verfahren Heißes Wasser wird in einem geschlossenen Kreislauf aus der Tiefe an die Oberfläche gefördert. Dem Wasser wird über einen Wärmetauscher die Wärme entzogen mit der eine Turbine angetrieben wird und so Strom erzeugt. Die restliche Wärme wird dem Fernwärmenetz zugeleitet. Anschließend wird das abgekühlte Wasser dem tiefen Untergrund wieder zugeführt. 7

8 Wie groß ist ein Kraftwerk? Ein Kraftwerk zur Nutzung der Tiefengeothermie ist in etwa so groß wie ein Fußballfeld 8

9 Chancen Geothermische Energie steht witterungs- und tageszeitunabhängig zur Verfügung, sie ist somit ständig nutzbar. Energie aus Erdwärme erzeugt weder Luftschadstoffe noch CO2 und ist daher besonders umweltfreundlich Geothermische Wärme kann in der jeweils benötigten Menge gefördert werden, sie ist regelbar. Die gewonnene Wärme wird in das bestehende Fernwärmenetz eingespeist Bei guten geologischen Bedingungen ist eine hohe Rentabilität durch gesetzliche Vergütungen gesichert. Die Unabhängigkeit von Energieimporten wird gesteigert. 9

10 Risiken und Maßnahmen Fündigkeitsrisiko Menge und Temperatur des geförderten Wassers Umfangreiche geologische Voruntersuchungen / Absicherung über Fündigkeitsversicherung Haftungsrisiko bei seismischen Ereignissen Errichtung und Betrieb eines Seismometernetzwerkes / Beweislastumkehr bei Schäden Nähe zu Wiesbadener Heilquellen Erarbeitung eines Heilquellenschutzkonzeptes in enger Zusammenarbeit mit dem HLUG Kostensteigerung im Projektverlauf Versicherungsschutz über renommierte Versicherungspartner / strenges Kostencontrolling im Projekt Genehmigungsrisiko Enge und frühzeitige Abstimmung mit Behörden 10

11 Suche nach geeigneten geologischen Strukturen für einen Geothermiestandort Voraussetzungen für wirtschaftliche geothermische Energiegewinnung hohe Temperaturen in möglichst geringer Tiefe hohe Durchlässigkeiten im Gestein Wasser (extrem salzhaltig) Wo sind die besten Voraussetzungen für ein Geothermiekraftwerk (aus geologischer Sicht)? Wie ist der tiefere Untergrund beschaffen?? 11

12 Temperatur Wie sieht ein geothermisches Reservoir aus Sandstein mit Klüften 12

13 Was haben wir bisher getan? Seit 2009 gemeinsame Untersuchungen zur möglichen Nutzung der Tiefen Geothermie im Untersuchungsgebiet. Zu Projektbeginn lagen nur wenige Informationen vor. 13

14 Was haben wir bisher getan? 2010 wurde eine 2D-Seismik durchgeführt. Sie erbrachte Daten entlang von Schnittebenen. 14

15 Was haben wir bisher getan? Bei der Gravimetrie werden mithilfe der Erdanziehungskraft Erkenntnisse über das Erdinnere gewonnen. Die Aeromagnetik liefert genaue Auskünfte über den Aufbau der Erdschichten. Messgeräten zeichnen geringfügige Schwerkraft-Änderungen auf, die von Dichteunterschieden im Untergrund hervorgerufen werden. Ziel gravimetrischer Messungen ist die Identifizierung von geologischen Strukturen, auch in größeren Tiefen. Ein Leichtflugzeug überfliegt das Untersuchungsgebiet. Das Flugzeug führt Magnetfeld-Sensoren mit (Foto), deren Daten digital aufgezeichnet werden. Das Magnetometer misst die Intensität des lokalen Magnetfeldes der Erde. 15

16 Was haben wir bisher getan? Zwischen Ende Oktober und Dezember 2012 Durchführung einer 3D-Seismik Fokus der Datenaufnahme An Punkten wurden Schallwellen in den Untergrund gesendet und von den ausgelegten Messinstrumenten erfasst. Die 3D-Seismik ermöglicht damit die räumliche Darstellung der geologischen Strukturen des Untergrundes. 16

17 Was haben wir bisher getan? 2013 Durchführung einer Temperaturmodellierung. Unter Berücksichtigung der Gesteinseigenschaften wird in den Modellen für jeden Punkt im Untersuchungsgebiet eine Temperatur errechnet. Die räumliche Darstellung der geologischen Strukturen zusammen mit den Temperaturdaten ermöglicht eine gemeinsame Bewertung des Untergrundes hinsichtlich geothermisch interessanter Standorte. 17

18 Was haben wir bisher getan? Seismometernetzwerk seit Juni Insgesamt wurden fünf hochempfindliche Seismometer im und um das Erkundungsgebiet aufgebaut. Sie messen über einen Zeitraum von drei Jahren jede Bodenbewegung. Seismometerstation mit den einzelnen Bestandteilen: Seismometer, Batterie, Datenrekorder. Die fünf Standorte der Seismometer sind der Kellerskopf, Langenhain, Hattersheim, Mechthildshausen und Budenheim. Spürbare seismische Erschütterungen treten im Rhein-Main-Gebiet relativ selten auf. Die meisten seismischen Ereignisse sind in ihrer Intensität so schwach, dass wir sie ohne technische Hilfsmittel nicht wahrnehmen können. 18

19 Bisherige Ergebnisse Insgesamt lagen die Ergebnisse deutlich über den ursprünglichen Erwartungen, so dass von überdurchschnittlich guten geologischen wie geothermischen Voraussetzungen gesprochen werden kann. 19

20 Zusammenfassung Projektfortschritte zur Standortwahl Fernerkundung 2D Seismik Gravimetrie Magnetik Gelände Klüftigkeit 3D Seismik Seismisches Netzwerk Geomechanisches Modell Ziel ist die maximal mögliche Informationsbeschaffung über den Untergrund Schrittweise Eingrenzung des Zielgebiets und eines besonders geeigneten möglichen Bohrpunktes. Intensive Explorationstätigkeit, welche vom Umfang über das herkömmliche Maß hinaus geht. Zur weiteren Informationsverdichtung und Bestätigung der bisherigen Ergebnisse soll nun eine Bohrung durchgeführt werden. Das Projekt ist somit das am besten untersuchte Tiefe Geothermie Vorhaben in Deutschland 20

21 Eignungsgebiet für erste Bohrung Die Zusammenführung aller Untersuchungsergebnisse ermöglicht es, für die Bohrung ein optimales Zielgebiet in ca m Tiefe zu identifizieren. Oberirdisch muss in der Nähe dieses Zielgebietes ein geeigneter Standort für den Bohrplatz und das spätere Kraftwerk gefunden werden. Beide Bereiche sind in der nebenstehenden Abbildung dargestellt. 21

22 Was werden wir weiter tun? Erneute Prüfung der Ergebnisse Ein externer Gutachter überprüft die bisherigen Ergebnisse erneut. Dies ermöglicht finanzierenden Banken und Projektversichern eine unabhängige Prüfung der wissenschaftlichen Daten und der technischen Planung. Heilquellenschutzkonzept bis Mitte 2015: Erarbeiten eines Heilquellenschutzkonzeptes in Abstimmung mit dem hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG). 22

23 Was werden wir weiter tun? Frühzeitige Beteiligung der Bürger und Abstimmung mit den zuständigen Fachämtern, Behörden und Gemeinden. Einholen der erforderlichen bergrechtlichen und immissionsschutzrechtlichen Genehmigungen für das Niederbringen einer Bohrung. Die erste Bohrung wird Auskunft darüber geben, ob die erwartete Wasser-Menge und /-Temperatur tatsächlich ausreichend ist. Bei Fündigkeit wird die für ein Geothermiekraftwerk erforderliche zweite Bohrung niedergebracht. 23

24 Über alle aktuellen Aktivitäten und Ergebnisse wird die Öffentlichkeit natürlich auch weiterhin zeitnah informiert. Weitere Informationen finden Sie auch auf unserer Internetseite unter: 24

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