Geothermische Energie aus großen Tiefen

Transkript

1 Geothermische Energie aus großen Tiefen für r Strom und WärmeW Technologien und Projekte aus Deutschland und Österreich Dr. Ing. Horst Kreuter 1

2 Warum Geothermie? Allgemein Strom und Wärme Grundlaststrom (über 90% Verfügbarkeit) Umweltfreundlich da CO 2 -frei Versorgungssicher (Keine Brennstoffe) Unerschöpfliches Reservoir Größtes Potential aller erneuerbaren Energien in Deutschland 2

3 Strom und Wärme! Ökologisch sinnvoll Ökonomisch sinnvoll Bedarf: Bis jetzt nur etwa 6 % der Wärmeversorgung aus Erneuerbaren Energien in D! Versorgungssicher (Keine Brennstoffe) Hindernisse: Verteilungssysteme (Neubau) Verteilungssysteme (Bestand) 3

4 Potential in D (Strom) Geothermie Wind Photovoltaik Wasserkraft Biomasse Gesamtenergieverbrauch 50% des derzeitigen jährlichen Energieverbrauchs 4

5 Vergütung D EEG Erneuerbare Energien Gesetz Einspeisungsvergütung in in Cent/kWh: Geothermie 0-5 MW 5-10 MW MW > 20 MW Novellierung ?? Boni!! Geothermie in Österreich Einspeisevergütung: 7 cent/kwh 5

6 Wirtschaftlichkeit Temperatur Förder- Reinjektionsmenge Wirkungsgrad der Stromerzeugung Kühlung Wärmenutzung Bohrkosten! EEG Vergütung ausreichend? 6

7 Risikominimierung Versicherungskonzepte Fündigkeitsversicherung (Temperatur und Produktionsrate) Technische Bohrrisiken (nur zum Teil) high Risiko Risikoreduzierung mit der Zunahme von Bohrungen in einem Reservoir Portfolio Versicherung 1. well low Number of wells 7

8 Tiefe Geothermie Hochenthalpie Temperaturen > 200 C Der Strom wird direkt erzeugt Stromerzeugungssysteme Trockendampf (nur Dampf) Nassdampf (Dampf und Wasser) Hybrid Anlagen (Dampf + Binäre Anlage) Binäre Anlage (Thermalwasser + Arbeitsfluid) 8

9 Tiefe Geothermie in D u. Ö Niederenthalpie Temperaturen C Strom wird mit binären Systemen erzeugt Stromerzeugungssysteme Organic Rankine Kreislauf (ORC) Ormat, Turboden, GMK Kalina Kreislauf Siemens, XOrka, MW Zander, Geodynamics 9

10 Europäische Kraftwerke 10

11 Nassdampf Schema Nassdampfkraftwerk, Japan 2000 Geothermal Education Office 11

12 Binärer Kreislauf / Hybrid Schema Hybrid Hawaii 2000 Geothermal Education Office 12

13 Regionen hoher Enthalpie 2000 Geothermal Education Office 13

14 Geotherm. Potential in D Norddeutsche Becken Oberrheingraben Molassebecken 14

15 Strukturen 15

16 Geothermieregionen in D Ndt. Becken C T > 2300m Oberrheingraben C T > 1000m Molasse C T > 2000m 16

17 Geothermische Systeme Hydrothermal EGS Enhanced Geothermal Systems HDR Hot Dry Rock Störungszonen 17

18 Geothermische Systeme Hydrothermal Bohrtiefen m 4000 m Natürlicher Wärmetauscher Poren/Klüfte - Störungszonen Erfolgreiche Referenzprojekte weltweit Übliche Bohrtechnik Nachweis: ca. 5 Mio. HDR Theoretisch überall einsetzbar Bohrtiefen > 4000 m Künstlicher Wärmetauscher Bohrtechnisch anspruchsvoll und teuer Nachweis: > 15 Mio. F+E-Stadium 18

19 Dublette 19

20 Europäische binäre Kraftwerke Altheim, Österreich ORC Husavik,, Island Kalina 20

21 Ems Leine Geothermieprojekte Rhein N O 50 Bellheim M osel R D S E E Emden Prometheus Aachen Speyer Landau Köln Dortmund Germersheim Bremen Genesys Hürth Lahn Ruhr Wiesbaden Frankfurt Flensburg Wese r Kassel Hannover Kehl Main Al ler Kiel Hamburg Werra Lübeck Clausthal- Zellerfeld FZK Bruchsal Rheinstetten Würzburg Erfurt Elbe Saale Halle O S Havel T S Rostock Gera E E Stettin Groß Schönebeck Staßfurt Leipzig Stralsund Eger Berlin Elbe Freiberg Dresden Legende Spree Oder Cottbus Praha Neisse Störungen mit einer wahrscheinlichen Reichweite bis in 7km Tiefe Enhanced Geothermal Systems HDR Tiefe Sonde Hydrothermal Forschungsprojekte Saarbrücken Soultz sous Forets Saar Rhein Neckar Stuttgart Bad Urach Ulm Donau Altmühl Nürnberg München Riem Regen Unterhaching Pullach etc. Isar Inn Passau Moldau Donau 48 Freiburg Neuried Iller München 48 Basel Aare Basel Lech Salzach Salzburg Enns 21

22 Situation tiefe G. in Ö Oberösterreichisches und niederösterreichisches Molassebecken, Wiener Becken und steirische Thermenregion 22

23 Situation tiefe G. in Ö Startschuss in Österreich: 1978 Bad Waltersdorf, heiße Quelle statt Erdöl Wärme für Schule, Kindergarten und ein Freibad. 1981: Thermalbad Daten: 1400m Tiefe; 17 l/s; 61 C 2005: 12 Anlagen mit 41,5 MW, davon zwei mit Stromerzeugung (ORC) Potential in Österreich: ~2000 MW thermischer Energie und ~7 MW Strom 23

24 Blumau Fertigstellung: 1990 Bohrtiefe: 2800m Temperatur:110 C Leistung th.: 7,6 MW Leistung el.: 250 KW Nutzung: Therme und Hotel Heizung Thermalwassernutzung CO2 Gewinnung 24

25 Altheim Leistung thermisch: 10 MW Leistung elektrisch: 1 MW Förderrate: 100 l/s (46 l/s artesisch) Temperatur: 106 C 1990 Trasse: 14,5 km, 650 Haushalte 25

26 F+E Ziele Effizienzsteigerung (Mehr Strom - geringere Kosten) Risikoreduzierung Themen Stimulationstechniken Mikroseismizität Bohrtechnik Kraftwerkstechnik 26

27 Tiefbohranlagen 27

28 Anforderungen aus der Geothermie Bohrtiefen > 2500 m Nähe zum Kunden Geringe Geräuschemissionen Kleiner Bohrplatz mit ungleichmäßigem Layout Umweltschonend und energiesparend für Projekte der aus dem Bereich der erneuerbaren Energien allgemein Effizient Energiesparend und wartungsarm Sicher Arbeitssicherheit Reduzierte technische Risiken 28

29 Schallschutz 29

30 Gesamtansicht 51,8 m 9 m 0 m 30

31 Bohrplatz 31

32 Hydraulic Roughneck Offshore-Technologie HV Onshore-Technologie 32

33 Pipehandling 33

34 Pipehandling 34

35 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 35