Strom aus Geothermie Chancen und. St.Gallen. Energie-Apéro 2011 / energie-cluster.ch Hotel Kreuz, Bern Dienstag, 15. März 2011

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1 Strom aus Geothermie Chancen und Grenzen des Geothermie-Projektes St.Gallen Energie-Apéro 2011 / energie-cluster.ch Hotel Kreuz, Bern Dienstag, 15. März 2011 Fredy Brunner, Stadtrat Stadt St.Gallen vertreten durch Marco Huwiler, Sankt Galler Stadtwerke Bereichsleiter it / Mitglied der Geschäftsleitung

2 Inhalt Einleitung Energiekonzept EnK 2050 Wärme EnK Wärme Elektrizität Mobilität Geothermie in St.Gallen Chancen Grenzen (Risiken) Schlussfolgerungen / Fazit

3 Einleitung (1) 2007: Energiekonzept EnK 2050 Wärme im StParl 2008: Energiefonds mit über 80%-JA-Stimmen-Anteil 2010: Geothermie mit über 80%-JA-Stimmen-Anteil A t il eindrückliches Abstimmungsergebnis, aber noch kein Geothermie-Heizkraftwerk i k für die Erschliessung des verheissenen heissen Wassers sind noch wichtige Schritte nötig

4 Einleitung (2) Plan B ohne Geothermie: aus einem trockenen Bohrloch ein durchlässiges erstellen Wärmeversorgung mittels BHKW Nahwärmeverbund(e) neue, zukünftige und nachhaltige Energietechnologien g andere Lösungsvorschläge? (!) Energiekonzept EnK : Wärme - Elektrizität - Mobilität Definition Innovationsstrategie

5 jetzt geht s los!...

6 Energiekonzept EnK 2050 Wärme Energiemix ege mit den wichtigsten Energieträgern: et Ölheizungen (dezentral): 57 % Gasheizungen (dezentral): 32 % Kehrichtheizkraftwerk: 7 % Rest 5 % Vision: Strategie für zukünftige nachhaltige Wärmeversorgung Umfassendes Programm des Forderns, des Förderns und lokaler Produktion

7 Energiekonzept EnK 2050 Wärme Ziel: Watt-Gesellschaft (1-Tonne-CO 2 -Gesellschaft) Steigerung Energie-Effizienz (Gebäude, Anlagen) Förderung der Produktion erneuerbarer Energie Reduktion Immissionen Sicherung nachhaltige Stromversorgung mehr lokale Wertschöpfung (Wärme CHF 150 Mio/Jahr)

8 Energiekonzept EnK 2050 Wärme Umsetzung: Energiefonds CHF 3 Mio. / Jahr Energieberatung g / Kundencenter Förderprogramme Energieeffizienz erneuerbare Energie Massnahmenprogramm Stadt St.Gallen Energiekonzept Gossau-Gaiserwald-St.Gallen EnK 2050 zu wärmelastig: Überprüfen des EnK 2050 Resultat: EnK Wärme-Elektrizität-Mobilität

9 EnK Wärme Elektrizität Mobilität Szenario Wärme: Geothermie-Heizkraftwerk / dezentrale WP Gebäudepark saniert / BHKW mit Nahwärmeverbund Szenario Elektrizität: Strom aus BHKW für Regelenergie und lokale WP Ausbau Photovoltaik, KHK, Kleinwasserkraft, Geothermie Zukauf von ee-kontigenten (Wind, etc.) Szenario Mobilität: MIV 90% elektrisch / Renaissance Stadttram Stabilisierung des MIV / Verdoppelung Modalsplit

10 Cockpit Rechnungsmodell EnK

11 Erste Resultate EnK Watt-Gesellschaft 1T Tonne-CO 2 -Gesellschaft 8'000 W 8t grau Wärme 6'000 W grau Prozess 6 t 4'000 W grau Verkehr Wärme 4 t 2'000 W Prozess 2 t 0W Ziel Verkehr 0 t Ziel

12 Fazit EnK Rechenmodell EnK als logische Grundlage der ersten, provisorischen Massnahmenpläne Ersatz "fahrender Heizungen" durch: Strom aus dezentralen Blockheizkraftwerken Umkehrung Wirkungsgrad, Strom für Mobilität Jedes Haus ein Kraftwerk: Einsatz von Solarenergie für e-mobility Steuerung durch Glasfasernetz St.Gallen Raumplanerische Massnahmen Förderprogramme e-mobility aus Energiefonds Suffizienz oder uneingeschränkte Mobilität?

13 Grundlage

14 Machbarkeitsstudie Tiefengeothermie Konzept für die Entwicklung (Planung und Erstellung) Zusammenführen aller bestehenden geologischen und geophysikalischen Informationen (z.b. SEAG-Daten) Zusammenfassung Studienergebnisse St.Gallen liegt über einer wasserführenden Gesteins- schicht (Aquifer) Tiefe: ca bis m Temperatur: ca. 150 bis 170 C Zielgebiete (=Störungszone) im Westen und Osten Stadt SG Wärme: ca. 30 MW // Strom: ca. 3 5 MW (Hybridnutzung)

15 Machbarkeitsstudie Tiefengeothermie wasserführende Gesteinsschicht (Aquifer) Geologischer Querschnitt mit Tiefenwasser-Zirkulation im Raum St.Gallen Tiefbohrungen (Produktionsund Injektionsbohrung)

16 3D-Seismik-Messkampagne

17 Eckdaten der 3D-Seismik-Messkampagne Vorbereitungszeit: obeetu et ca. 8 Monate inkl. Konzept/Ausschreibung e Messdauer: 10 Wochen, bis Messgebiet: 300 km 2, 37 Gemeinden, 4 Kantone interpretierbare Fläche: ca. 200 km 2 Einwilligungen: ca Einwilligungen bei Eigentümern eingeholt Anregungspunkte: Total grösste/umfangreichste je durchgeführte 3D-Seismik in CH

18 Vermessene Fläche

19 Auswertung 3D-Seismik Au Meter unter Terrain

20 Nutzen der 3D-Seismik 3D-Bild der Beschaffenheit des Untergrundes möglicher Verlauf von wasserführenden Schichten und Störungszonen Bestimmen des optimalen Bohrstandortes für das Geothermie-Heizkraftwerk Eingrenzung des Zielgebietes im Untergrund für das optimale Anbohren der wasserführenden Schichten Angaben zur detaillierten Bohrplanung Aber mit seismischen Messungen kann die Existenz von Wasser und die mögliche Temperatur nicht eruiert werden

21 erst die 1. Bohrung bringt Gewissheit

22 Bohrplatz Standort Au

23 Bohrplatz Standort Au

24 mögliche Visualisierung

25 Ausbau Fernwärmenetz

26 Projektvorhaben Kreislauf: Stromproduktion (-netz) Kreislauf: Thermalwasser (Wärmetauscher) Kreislauf: Wärmegewinnung (Fernwärmenetz) Tiefbohrungen

27 Projektstatus Politische Entscheidungen : Behandlung der Vorlage im Stadtparlament Ergebnis: von allen Parteien einstimmig angenommen Volksabstimmung vom 28. November 2010 Rahmenkredit: CHF 159 Mio. ein Geothermie-Heizkraftwerk: CHF 76 Mio. Ausbau Fernwärmenetz: CHF 83 Mio. Kredit-Freigaben Rahmenkredit durch das städtische Stimmvolk einzelne Kostenblöcke gibt jeweils der Stadtrat t frei wuchtiges JA mit 82.9%...

28 weiteres Vorgehen/nächste Schritte

29 Chancen (1) Geothermie liefert Bandenergie konstante Wärme-/Stromversorgung über das Jahr nach einmaliger Anfangsinvestition entstehen, im Verhältnis zum Investitionsvolumen, nahezu keine Folgekosten mehr geothermische Energiegewinnung ist unabhängig vom jahreszeitlichen h Wechsel/Klimaschwankungen h nach ersten erfolgreichen Tiefbohrungen mit Geothermie- Heizkraftwerk evtl. anschliessend weiteres Projekt in der Stadt und/oder Region St.Gallen

30 Chancen (2) Stromeinsparung/Effizienzmassnahmen: die beste kwh ist die nicht produzierte bzw. verbrauchte... Stromoptimierung dank Hybrid-Betrieb Lokales Kühlen = Kälte aus Wärme (Sommerüberschuss) Ersatz von Wärmepumpen (Warmwasser) Ziele: Absenkung Verbrauch + Immissionen Erhöhung der Versorgungssicherheit Erhöhung der lokalen Wertschöpfung Umsetzungsstrategie: g Privat Wirtschaft Staat

31 Hybrid-Betrieb: KHK - Geothermie FW1 FW2 FW3 KHK + SpZen Geothermie 1 GHK 2 + SpZen R1 R2

32 Verbund städtischer Energieinseln Kantonsspital St.Gallen Heizwerk Stadtsäge St.Gallen Kehrichtheizkraftwerk/Fernwärmezentrale Geothermie-Heizkraftwerk/Fernwärmezentrale Waldau

33 Grenzen (1) Approximative Kennzahlen Geothermieprojekt St.Gallen: Wassertemperatur: ca. 160 C Fliessrate (Fördermenge): ca. 50 l/s Leistungszahlen: Elektrisch: ca. 3-5 MW= ca. 9 GWh Thermisch: ca. 21 MW = ca. 81 GWh Vergleich zum städtischen Gesamtenergiebedarf: Elektrische Energie: ca. 2-3 % Thermische Energie: ca % (ohne Sanierung)

34 Grenzen (2) Kritischer Wärmeverkaufspreis: ca. CHF 0.09 / kwh bei CHF 100 / 100 l Erdöl Stromproduktionskosten: ca. CHF 0.25 / kwh Fazit: Geothermie allein kann die Stromproduktion nicht sicherstellen, aber einen wichtigen Teil dazu beitragen

35 Risiken Technische e Risiken: Bohrungen ohne Fündigkeit von Wasser Ergiebigkeit der Bohrung ungenügend Ermüdung der Bohrung nach Inbetriebnahme b Finanzielle Risiken (Bruttobeträge/exkl. Risikoabsicherung) nach 1 Bohrung: ca. CHF 45 Mio. (davon ca. 12 Mio. Seismik) nach 2 Bohrung: ca. CHF 60 Mio. Risiken bei Projektverzicht Wertschöpfung einheimischer Energiemarkt weiterhin gering Umweltrisiken (Erdschütterungen)

36 Verfahrensunterschied St.Gallen Basel Hydrothermales System (St.Gallen) natürliches Wasservorkommen Petrothermales System (Basel) trockenes Gestein kein Wasservork.

37 Zusammenfassung (1) Kommunikationskonzept o o mit den entsprechenden ec e Massnahmen a frühzeitig einleiten: transparente, ehrliche und wiederkehrende Informationen Vertrauen schaffen, authentisch berichten alle möglichen Risiken bereits im Vorfeld aufzeigen Einwände/Vorbehalte ernst nehmen auf die Anspruchsgruppen zugehen ( Puls spüren) Kommunikation soll auch etwas Wert sein (Budgetierung) und ist der erste Schritt zur Sensibilisierung

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39 Zusammenfassung (2) Leuchtturm voraus gehen: e Projekt personifizieren = politische + operative Verantwortl. mit grossem Vertrauensverhältnis, Kommunikationsfähig- keit(-en) und mit hoher Glaubwürdigkeit Leuchtturmprojekte platzieren Geothermie Bauprojekt = Entwicklungsprojekt: im Projektverlauf teilweise mit vielen Unbekannten Risikobetrachtung: abgestimmt auf die jeweilige Projektphase = stufenweise mikroseismisches Netzwerk/Monitoring im Vorfeld mit SED

40 Zusammenfassung (3) Bewährter Projektablauf: au 1. Schritt: Machbarkeitsstudie 2. Schritt: Seismik 3. Schritt: Tiefbohrung(en) 4. Schritt: Bau Heizkraftwerk mit Umwelt- und Naturschutzverbänden/-vereinen fü frühzeitig das Gespräch suchen und miteinbinden Fehlende gesetzliche Grundlagen bzw. Leitfaden für Behörden fehlen in der CH -> wir erstellen einen Leitfaden

41 Zusammenfassung (4) (inter-)nationale, regionale und kommunale Netzwerk- und Informationsplattformen intensivieren und institutionalisieren gemeinsame Stimme Fehler nur einmal gemacht werden Synergien und Knowhow nutzen und teilen nicht nur alleine auf die Geothermie setzen, sondern: parallel dazu andere Alternativen für eine nachhaltige Gesamtenergieversorgung g g prüfen parallel dazu auch Plan B verfolgen

42 Zusammenfassung (5) Mögliche Verlierer e e mit einbeziehen: e e alle ins Boot holen Chancen und Zusammenarbeit aufzeigen/dialoge führen Wichtig: Herzblut, Emotionen und Engagement man muss sich mit dem Thema und den regionalen Gewohnheiten voll und ganz identifizieren ein Hauch von Respekt vor dem Projektvorhaben

43 Fazit Herausforderung u in der zukünftigen Energieversorgung, e e gu g, insbesondere Elektrizität, bleibt gross(!) Jedes hydrothermale Projektvorhaben ist ein Beitrag zur Weiterentwicklung t i von petrothermalen th Systemen Auf den petrothermalen Projekten liegt bzw. muss der zukünftige Fokus liegen (grössere Energiegewinnung und breite Anwendbarkeit) packen wir es gemeinsam an und reden nicht nur davon, sondern wir müssen es auch Machen und brauchen Macher

44 Aller guten Dinge sind drei Geothermie-Projekt Basel Geothermie-Projekt Zürich Geothermie-Projekt St.Gallen

45 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! t h