Energie aus der Erde sauber und umweltfreundlich. da steh

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1 Energie aus der Erde sauber und umweltfreundlich Erdwärme da steh ICH DRAUF

2 Impressum Herausgeber Überlandwerk Groß-Gerau GmbH Friedrichstraße Groß-Gerau Ansprechpartner Marc André Glöckner ÜWG-Kommunalbeauftragter und Öffentlichkeitsarbeit Telefon: / marc.gloeckner@uewg.de Bildnachweis Alexander Heimann Archiv ÜWG Text/ Gestaltung Wordwide GmbH Gigantische Energiequelle Wir stehen im wahrsten Sinne des Wortes auf einem riesigen Energiepotenzial. Die in der Erde gespeicherte Wärme, auch Geothermie genannt, ist nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich. Über 99 Prozent des Erdvolumens sind heißer als C. Die bis in sieben Kilometer Tiefe vorhandene Erdwärme ist allein in Deutschland ausreichend, um das 600-fache unseres Jahresstrombedarfs und das 350-fache unseres Wärmebedarfs zu decken. Und das alles klimafreundlich und schadstofffrei. Auf unserem Weg zur Energiewende für die Region ist die Nutzung der Erdwärme zur Stromer zeugung und Wärmegewinnung eine ideale Er - gänzung zu Energie aus Sonne, Wind, Wasserkraft und Biomasse. Man unterscheidet zwischen zwei unterschiedlichen Arten der Erdwärmenutzung: Oberflächennahe Geothermie bis 400 Meter Tiefe Tiefe Geothermie ab 400 Meter Tiefe Wir wollen neben der Sonne, dem Wind, Wasser auch die Erde als umweltfreundliche Energiequelle gewinnen. Denn unter ihrer Oberfläche befindet sich ein riesiges Energiepotenzial: Klimafreundlich Schadstofffrei Unerschöpflich Querschnitt durch die Erde Erdkern C Erdmantel C Erdkruste < C 2 3

3 Erdwärme hat viele Vorteile Sie ist eine regional verfügbare Energiequelle, die uns unabhängiger von der Importenergie aus endlichen Rohstoffen und den Preisschwankungen im Energiemarkt macht. Der Aufbau einer dezentralen Energieversorgung aus Erdwärme erfordert Investitionen, die auch regionalen Unternehmen zugute kommt, was Arbeitsplätze schafft und sichert. Erdwärme steht konstant über das ganze Jahr und unabhängig von der Tageszeit zur Verfügung und ist dadurch eine grundlastfähige Energiequelle. Die Anlagen benötigen nur wenig Platz und haben im Vergleich zu konventionellen Kraftwerken einen geringen Ausstoß von Kohlendioxid. Dieser fällt hauptsächlich wäh rend der Bauzeit an, später im Betrieb nur noch in geringem Maße. Der Aufbau einer regionalen Energieversorgung bringt den Städten und Gemeinden zusätzliche Steuer einnahmen. Darüber hinaus ist sie für diese ein wichtiger Standortvorteil im Wettbewerb um die Ansiedlung neuer Unternehmen. Unsere Region liegt im Norden des Oberrheingrabens, der zu den geeigneten Gebieten für die Erdwärmegewinnung zählt: Besonders geeignete geologische Eigenschaften Großes erschließbares Potenzial Das Potenzial des Oberrheingrabens Länder wie USA, Neuseeland, Island, Indonesien, Türkei oder Italien nutzen Erdwärme schon seit Jahrzehnten im großen Stil zur Stromerzeugung und Wärmegewinnung. Der Grund: Sie verfügen über einen aktiven Vulkanismus, der günstige Bedingungen zur Erschließung der Erdwärme schafft, indem er heißes Wasser oder heißen Dampf an der Erdoberfläche austreten lässt und die oberen Erdschichten stark aufheizt. In Deutschland gibt es keinen aktiven Vulkanismus, das große Potenzial an Erdwärme liegt tief im Untergrund. Prädestiniert zur Erdwärmegewinnung wie keine andere Region in Europa ist der von der Region Frankfurt bis Basel reichende Oberrheingraben, in dessen Norden unsere Region liegt. Hier findet man gute Voraussetzungen: Während in Hessen die durchschnittliche Untergrundtemperatur in m Tiefe C beträgt, liegt sie im Hessischen Ried bei 150 C und höher. Die relevante Erdschicht und Störungszonen lassen die Förderung des heißen Grundwassers mit ausreichender Ergiebigkeit und Durchlässigkeit zu. Verschiedene Nutzungsarten Die direkten Nutzungsmöglichkeiten der Grund wasserleiter auch Aquifere genannt sind temperaturabhängig: > 20 C = Thermalwasser-Aquifere: Einsatz im Gesundheitsbereich (z.b. Thermalbäder) C = Warmwasser-Aquifere: Einsatz zu Wärmezwecken (Einspeisung in Nah- und Fernwärmenetze) > 100 C = Heißwasser-Aquifere: Einsatz zur Stromerzeugung und für Wärmezwecke Injektionsbohrung Förderbohrung m m m 4 5

4 Geothermische Stromerzeugung Für den wirtschaftlichen Betrieb von Anlagen zur Verstromung der Erdwärme sind die Umfeldbedingungen günstig. Strom lässt sich relativ einfach und kostengünstig in das Netz einspeisen und ohne große Verluste über weite Strecken transportieren. Hinzu kommt, dass diese Anlagen eine besondere Stärke der Erdwärme nutzen können: stetige, temperaturkonstante Verfügbarkeit, unabhängig von Jahresoder Tageszeit, Witterung und Klima. Diese Besonderheit macht Strom aus Erdwärme grundlastfähig im Gegensatz zu Strom aus anderen Erneuerbaren Energien. Für grundlastfähigen Strom besteht eine dauerhaft hohe Nachfrage, die sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit der Projekte auswirkt. Schrittweise zum Ziel Die Aufsuchung und Gewinnung von Erdwärme ist gesetzlich geregelt, insbesondere durch das Bundesberggesetz. Projekte lassen sich in folgende Projektstufen einteilen: Erstellung einer Ideenskizze und Vorstudie Weiterentwicklung der Vorstudie, seis mische Erkundungen, Machbarkeitsstudie Aufsuchung und Erschließung von Lagerstätten in einem zugeteilten Erlaubnisfeld Gewinnung des Bodenschatzes in einem zugeteilten Bewilligungsfeld 24 Stunden an 365 Tagen verfügbar Versorgungs- und zukunftssicher Umweltfreundlich, da CO 2 -frei Temperaturkonstant, grundlastfähig Regionale Energiequelle macht unabhängig vom Energiemarkt Zur Aufsuchung von Lagerstätten ist ein Erlaubnisfeld zu beantragen. Vor dessen Zuteilung werden umfangreiche Prüfungen durchgeführt. Es gelten hohe Standards bei Sicherheit, Umwelt- und Denkmalschutz. Vor Beginn der Messungen werden Städte, Gemeinden und Grundstückseigentümer ausführlich informiert. Umfangreiche Prüfungen Für Vorhaben in unserer Region ist federführend das Regierungspräsidium Darmstadt zuständig. Einen Prüfungsschwerpunkt bilden die Belange der Öffentlichkeit, die durch die Projektträger bei der Planung und Umsetzung des Vorhabens zu wahren sind, u. a. bezüglich folgender Punkte: Umweltauswirkungen überirdisch (Abfälle, Lärm, Erderschütterungen ) Grundwasserschutz (Trinkwasserschutz, Heilquellenschutzgebiete ) Naturschutzgebiete (Natura-2000-Gebiete ) Des weiteren sind zu berücksichtigen: Gewinnung von Bodenschätzen und oberflächennahen Rohstoffen Konkurrierende Nutzung des Untergrunds (Errichtung von Erdgas- oder CO 2 - Tiefenspeicher ) Hohe Standards bei Sicherheit und Umweltschutz Bevor sich das erste Messteam auf die Erkundung geeigneter Lagerstätten begibt, erfolgt ein wichtiger Schritt, der in der Fachsprache Permitting heißt. Betroffene Städte und Gemeinden werden eingehend über das geplante Vorhaben informiert und um die Erteilung benötigter Genehmigungen gebeten. Dabei werden Fragen des Umwelt- und Denkmalschutzes erörtert, die Verläufe von Versorgungsleitungen abgestimmt und in die Planungen einbezogen sowie die Nutzung von Straßen und Wegen geklärt. 6 7

5 Messungen im Vorfeld In die Tiefe bohren Risiken ausschließen Für die Erkundung des Untergrunds nutzt man das so genannte vibroseismische Verfahren. Hierbei erzeugen Spezialfahrzeuge entlang möglichst gerade verlaufender Vibrationsstrecken ungefähr alle 50 Meter seismische Schwingungen, die sich nahe der Oberfläche fortbewegen und von tiefer liegenden Gesteinsschichten reflektiert werden. Die Reflektionen werden durch Geophone gemessen, die auf Messstrecken entlang des Messprofils an der Oberfläche ausgebracht wurden. Aus den Messwerten setzen Spezialisten dann ein Bild des Untergrunds zusammen, das Auskunft über potenzielle Lagerstätten gibt. Zur Untergrunderkundung wird die Vibroseismik genutzt, wobei Spezialfahrzeuge entlang einer festgelegten Strecke alle 50 Meter seismische Schwingungen messen. Vorteile des Verfahrens: Umweltfreundlich Risikolos Das Verfahren der Vibroseismik ist umweltschonend und risikolos. Bereits bei der Strekkenplanung werden sensible Gebiete möglichst ausgespart. Die rund 20 Tonnen schweren Messfahrzeuge sind mit Niederdruckreifen ausgerüstet, wodurch ihr Aufpressdruck nur noch dem eines Traktors entspricht. Mensch und Tier können die erzeugten Schwingungen nur im Nahbereich der Fahrzeuge spüren sie sind vergleichbar mit den Schwingungen, die eine vorbeifahrende Straßenbahn erzeugt. Zu Gebäuden, Denkmälern oder Masten wird grund sätzlich ein ausreichender Sicherheitsabstand gewahrt. Nach Auswertung der Messungen steht fest, wo der rund 50 Meter hohe Bohrturm platziert wird. Die Bohrungen dauern je nach Tiefe und Untergrund rund drei Monate je Bohrloch und sollen entscheidende Fragen zur geothermischen Nutzbarkeit der vorgesehenen Förderstelle beantworten: Wie hoch ist die Temperatur des Wassers und wie seine chemische Zusammensetzung? Welche Druckverhältnisse herrschen in der Lagerstätte und welche Förderrate ist erreichbar? Die Bohrungen werden von spezialisierten Unternehmen durchgeführt. Bohrverfahren und Bohrtechnik haben sich bei der Erkundung und Erschließung von Erdöl, Gas und anderen Bodenschätzen bewährt. Trotzdem kann es zu technischen Problemen kommen, die aber wegen der getroffenen Vorsorgemaßnahmen nur minimale Umweltrisiken beinhalten. Die notwendigerweise rund um die Uhr laufende Bohranlage arbeitet mit schallisolierten Geräten sehr geräuscharm. Erdwärme-Anlagen, die heißes Wasser zur Verstromung und Wärmegewinnung nutzen, arbeiten nach einem Ressourcen und Umwelt schonenden Kreislaufprinzip. Dazu benötigen sie mindestens zwei Bohrungen. Über die Förderbohrung wird das heiße Wasser der Lagerstätte entnommen und nach der Wärmeentnahme über die Injektionsbohrung wieder in die Erde rückgeführt. In der Planung wird für die gesamte Betriebszeit der Anlage sichergestellt, dass die Rückführung des abgekühlten Wassers sich nicht negativ auf die Entnahmestelle auswirkt und dort beispielsweise eine Temperaturabsenkung hervorruft. Zirkulationstests vor dem Bau der Anlage weisen die Eigenschaften des Reservoirs nach und bilden die Grundlage der Kraftwerksauslegung. 8 9

6 Sichere Erdwärme-Anlagen Risiken eher gering Nach Durchführung der Bohrungen und Auswertung der Zirkulationstests beginnen die Vorbereitungen zum Bau der Anlage. Bis zu ihrer Inbetriebnahme vergeht etwa ein Jahr bis eineinhalb Jahre. Welcher Anlagentyp (ORC- oder Kalina) zum Einsatz kommt, hängt u. a. von der Wassertemperatur und dem Wasserdruck ab. Beide Typen sind in vielen Projekten eingesetzt, wo sie ihre geringe Störanfälligkeit und hohe Sicherheit bestätigt haben. Erdwärme-Anlagen sind nicht nur sicher, sie brauchen auch wenig Platz, sind sehr leise und verursachen extrem geringe CO 2 -Emissonen. Bauzeit/Inbetriebnahme: 1 bis 1,5 Jahre Platzbedarf: ca m2 Betrieb: 24 Stunden an 365 Tagen Geringer Geräuschpegel Leistung z.b. 6 MW elektrisch Stromversorgung für Haushalte Auf der Fläche eines Fußballfeldes könnte man problemlos vier bis fünf Anlagen errichten. Die Arbeitsgeräusche der eingesetzten Geräte lassen sich durch Schallschutzmaßnahmen auf einen so geringen Pegel absenken, dass dieser nicht mehr als störend empfunden oder gar nicht mehr wahrgenommen wird. Unsere Region ist tektonisch noch nicht ganz zur Ruhe gekommen, wodurch immer wieder Erderschütterungen ausgelöst werden. Die Erschütterungen gehen auf das Aufreißen des Gebirges zurück. Diese Risse sorgen dafür, dass die Wärme aus der Erde aufsteigt und geothermisch besonders gut genutzt werden kann. Die Erschütterungen sind in der Regel so schwach, dass sie nicht fühlbar sind und nur von empfindlichen Messgeräten wahrgenommen werden. Die letzten Ausnahmen gab es 2004, als im Bereich Groß-Gerau zwei spürbare Erschütterungen mit einer Magnitude von 2,7 bzw. 2,8 gemessen wurden, jedoch keine Schäden anrichteten und von den meisten Bürgern gar nicht wahrgenommen wurden. Bei Erdwärme-Projekten können Bohrungen und Stimulationsmaßnahmen seismische Aktivitäten auslösen. Grundsätzlich werden diese Erderschütterungen nicht fühlbar sein. Sollte es einmal zur Ausnahme von der Regel kommen, ist dies kein Grund zur Beunruhigung. Selbst bei dem Erdwärme-Projekt in Basel, wo ein eher zu Erschütterungen neigendes Verfahren eingesetzt wurde und die natürlichen tektonischen Spannungen deutlich höher als in unserer Region sind, lag die Spitze der seismischen Aktivitäten bei einer Magnitude von 3,4 und damit unterhalb der Stärke 4, bei der im Allgemeinen leichte Schäden auftreten können aber nicht müssen. Entstehen Risse in der Umgebung der Geothermiebohrungen in geringer Tiefe, können diese eher wahrgenommen werden. Das Geothermiekraftwerk wird jedoch so betrieben, dass diese Erschütterungen in der Regel unter der Wahrnehmbarkeitsschwelle liegen werden

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