sichern und Potentiale weiter ausbauen

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1 Geothermie in Niedersachsen Standort sichern und Potentiale weiter ausbauen Kurt M. Reinicke Institut für Erdöl- und Erdgastechnik (ITE), TU Clausthal des Niedersächsischen Landtages Hannover, weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

2 Inhalt Ausgangsbedingungen Quelle: Anger s Söhne Herausforderung Tiefengeothermie Voraussetzungen g in Niedersachsen Laufende Aktivitäten Deutsches Zentrum für Tiefengeothermie weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

3 22% Grundlast-Stromerzeugung sind zu ersetzen! Quelle: Wikipedia, abgerufen Stromerzeugung g GWh Jahr 0 weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

4 Das Geothermiepotential ist groß Sonstige Ober Rheingraben Molasse 279 Norddeutsches Becken Theoretisches Potential (gesamt: EJ) Hydrothermale Erdwärmepotentiale in EJ 2 ) 1 ) Paschen et al. 2003: Möglichkeiten geothermischer Stromerzeugung in Deutschland 2 ) BMU, Institut für Energetik und Umwelt ggmbh, 2007: Tiefe Geothermie in Deutschland. Theoretisches Angebotspotential für hydrothermale und petrothermale Systeme beträgt 1 ) 2 ): Nutzwärme etwa 2700 Exajoule (etwa das 500-fache der jährlichen Nachfrage nach Niedrigtemperaturwärme: 2000: 5,3 Exajoule) Stromerzeugung etwa 118 Exajoule (etwa das 60-fache des jährlichen Netto- Stromverbrauches 2004: 528 TWh = 1,9 EJ) weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

5 Die Stromerzeugung aus Geothermie ist noch gering Projekte sind insbesondere Wärmeprojekte Becken mit hydrothermalen Energieressourcen Stromerzeugungsleistung ist kleiner als 10 MW Projekte sind in Süd Deutschland konzentriert - hohe Ergiebigkeiten - hohe h Temperaturen Projekte sind hydrothermale Projekte - Gute Durchlässigkeiten der Reservoire Quelle: Institut für Energetik und Umwelt ggmh, leipzig.de weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

6 Selbst in den Prognosen spielt Geothermie keine Rolle Warum? Quelle: Ökostrom als Erdgas speichern, Fraunhofer IEWS, 2011 weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

7 Herausforderung Geothermie Hohe Kosten Bohrungsherstellung Wärmetauscherherstellung Hohe Risiken Kostenrisiko Ergiebigkeitsrisiko Nachhaltigkeitsrisiko Geringe Wirtschaftlichkeit Secondary Cycle Primary Cycle Kraftwerk 40 MW thermisch 3,4 MW elektrisch ITE TU Clausthal 2 Bohrungen ca m bis 150 l/s weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

8 erfordert einen breiten Angang Forschungsfelder Geothermisches Reservoir Reservoir Charakterisierung Potentialbewertung Modellierung & Simulation Tertiär-Kreislauf Tertär Kreislauf etä esau Übertage Primärzyklus Thermalfluid-Aufbereitung Nachhaltige Inj.-Kapazität Effiziente Wärmeübertragung Tiefbohrung Hochtemperatursysteme Hartgesteinssysteme Kosten-/Risikoreduktion Sekundär Kreislauf Sekundär-Kreislauf Wärmetauscher Sekundärkreislauf Binäres Kraftwerk Effiziente Energiewandlung g Trägerfluid Geologische Wärmetauscher Natürliche Systeme Künstliche Systeme Nachaltigkeit Pumpe Primär Kreislauf Primär-Kreislauf Bohrung Tertiärkreislauf Intelligente Netze Trägerfluide Wärme/Kälte Hoch-Volumen Produktion Fluid Hebeverfahren HP/HT Pumpen Sand & Ablagerungen Geothermisches Reservoir ITE TU Clausthal Risiken und Akzeptanz Umweltrisiken Seismizität Einbeziehung Öffentlichkeit ITE TU Clausthal weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

9 Finanzierung: Nds. Ministerium für Wissenschaft und Kultur, MWK Baker Hughes, BHI GESAMT 11,8 Mio. Niedersachsen hat bereits eine Reihe von Aktivitäten entwickelt gebo Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik Koordination: LIAG TUC TU-BS LUH Forschungsverbund gebo Institutionen 40 Wissenschaftler Schwerpu unkt Geosyste em Schwerpu unkt Bohrtech hnik Schwerpu unkt Werkstof ffe Schwerpu nkt Projekte: Techniksyst tem Gesamtforschungsaktivitäten von BHI weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

10 Die gebo Ziele sind ehrgeizig Wirtschaftlichkeit Tiefengeothermie verbessern Herstellungskosten (minus 50%) und risiken reduzieren Quelle: SPE 2007 Ergiebigkeitsrisiko reduzieren Material-/Elektronik für Bohren in heißem Hartgestein entwickeln weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

11 gebo Konzept Innovativer Aufschluss Bohrungsdefinition und Herstellung Beiträge der Forschungsschwerpunkte Bohrprozess Analyse und Modellierung Hochleistungsmaterialien und und Produktionstechnik System Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit Gesteins-, Reservoir-, und Fluid-Charakterisierung THMC Modellierung HT Elektronik/ Sensoren gebo ITE TU Clausthal Quelle: ITE TU Clausthal weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

12 Forschung und Lehre Geothermie wird ausgeweitet 2007: Außenminister vereinbaren Stärkung der Norwegisch-Deutschen Energiepartnerschaft in Energie und Umwelt durch Einrichtung von Partnerlehrstühlen 2009: Einrichtung eines Lehrstuhl für Geothermie an TUC, Energie und Umwelt an University Stavanger EWE AG Oldenburg Stifter für 5 Jahre 2011: Besetzung des TUC Lehrstuhls mit Prof. Fr. Falcone Ausweitung des Lehrangebotes in Geothermie weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

13 MERKMALE gebo wird durch Forschungszentrum Drilling Simulator verstetigt Vision: i Voll funkionsfähiger fähi automatischer ti Bohrmeister Ziel: Entwicklung von neuen Technologien für den Prozess Bohrlochherstellung und Simulationswerkzeugen für seine Beschreibung Strategie: Reale und virtuelle Modellierung und Simulation der Prozesse zur Bohrlochherstellung in Testständen und Laboratorien ORGANISATION Forschungszentrum der TU Clausthal/EFZN in Celle Offen für Andere Leitung durch Vorstand Beratung durch Beirat weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

14 FZ Drilling Simulator Ausstattung VIRTUELL EXPERIMENTELL weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

15 Forschungsfelder Geothermische Energiegewinnung bracht mehr als Geowissenschaften und Bohrtechnik Geothermisches Reservoir Reservoir Charakterisierung Potentialbewertung Modellierung & Simulation Tertiär-Kreislauf Tertär Kreislauf etä esau Übertage Primärzyklus Thermalfluid-Aufbereitung Nachhaltige Inj.-Kapazität Effiziente Wärmeübertragung Tiefbohrung Hochtemperatursysteme Hartgesteinssysteme Kosten-/Risikoreduktion Sekundär Kreislauf Sekundär-Kreislauf Wärmetauscher Sekundärkreislauf Binäres Kraftwerk Effiziente Energiewandlung g Trägerfluid Geologische Wärmetauscher Natürliche Systeme Künstliche Systeme Nachaltigkeit Pumpe Primär Kreislauf Primär-Kreislauf Bohrung Tertiärkreislauf Intelligente Netze Trägerfluide Wärme/Kälte Hoch-Volumen Produktion Fluid Hebeverfahren HP/HT Pumpen Sand & Ablagerungen Geothermisches Reservoir ITE TU Clausthal Risiken und Akzeptanz Umweltrisiken Seismizität Einbeziehung Öffentlichkeit ITE TU Clausthal weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

16 Niedersachsens Voraussetzungen sind günstig Bohrungen in Niedersachsen Beste Voraussetzungen für ganz- heitlichen h Angang Universitäten & Forschungseinrichtungen Förder-, Bohr- und Service-Industrie Bohr- und Seismik-Daten Traditionell erfolgreiche F&E und Kooperation mit der Industrie gebo, Nds. Forschungsverbund Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik ( ) TU Clausthal (Sprecher), BGR Hannover, LIAG Hannover, LU Hannover, TU Braunschweig, U Göttingen 2D Seismik ik in Niedersachsen Baker Hughes, DrillTec, E.ON, ExxonMobil, GDF SUEZ, Halliburton, Angers Söhne, Hekla, ITAG, KCA, Max Streicher, ÖMV, RAG, RWE Dea, Schlumberger, Weatherford, Wintershall, TU Clausthal, TU Freiberg Drilling Experten aus Deutschland und Österreich diskutieren 2 Tage Ihre Ideen zur Verbesserung der Bohrungsherstellung (Mai 2011) weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

17 Zentrum für Tiefengeothermie Deutschland Int l Geothermal Center of Excellence NRW Becken mit hydrothermalen Energieressourcen IAG TU Darmstadt Landesforschungs- Zentrum B-W Int l Geothermie- Zentrum IGCR Forschungszentrum Freiberg 2009: Vorlage erstes Konzept für ein Zentrum für Tiefengeothermie i Seither Einrichtung/Ausbau von 4 Zentren in anderen Bundesländern 2011 LIAG/TUC Konzeptentwurf: Arbeiten des Zentrums Bündelung der nds. Kompetenzen Koordination von Forschungsarbeiten Industriekooperation Zeitnaher Wissenstransfer Interessenswahrnehmung Organisation Gemeinnützige GmbH Quelle: Institut für Energetik und Umwelt ggmh, leipzig.de weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

18 Zentrum für Tiefengeothermie Deutschland 2011 LIAG/TUC Konzeptentwurf (fortgesetzt): Ausrichtung des Zentrums Erkundung Erschließung Charakterisierung und Bewertung Produktion Verteilung Ausstattung und Finanzbedarf Investitionen ca. 10 Mitarbeiter Euro Laufende Kosten Euro/Jahr (hälftig Land Niedersachsen und Drittmittel) weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

19 Zentrum für Tiefengeothermie Deutschland Die Energiewende nur mit grundlastfähiger Energie zu schaffen Tiefe Geothermie ist grundlastfähig Mit der Einrichtung eines ZTG würde Niedersachsen ein Feld besetzen in dem es über beste Voraussetzungen verfügt das national und international sichtbar ist das über ein hohes Fördermittelpotential verfügt (Geothermisches Bohrprogramm) das wichtig ist für die Bohr-/Serviceindustrie in Niedersachsen das wichtig ist für die Universitäten und Forschungseinrichtung in Niedersachsen das Niedersachsen als Wissenschafts- und Industriestandort sichert und seine Potentiale weiter ausbaut weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August

20 Clausthal Fragen? weiter ausbauen des Niedersächsischen Landtages, 29. August