Nutzung der Geothermie

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Josef Dressler
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1 Nutzung der Geothermie Zentralkonferenz 2013 des FSU 15. November 2013, KKL Luzern Dr. Markus O. Häring, Geo Explorers Ltd 1

2 Umfeld Trends in der Tiefengeothermie Oberflächennahen Geothermie 2

3 Entwicklung des globalen Energiebedarfs Energieverbrauch Schweiz Quelle: Shell energy scenarios to 2050 (2008) 4

4 5

5 Geplante KohlekraRwerke in Indien Quelle: coalswarm.org 6

6 CO 2 - Emissionen China / Schweiz CO 2 - Emissionen Schweiz: 45 Mio t/jahr Quelle: Sourcewatch.org; China- EIA_2011 7

7 Umfeld Weltenergiebedarf steigt unvermindert an. Es braucht Fossile + Erneuerbare. Das fossile Zeitalter ist noch lange nicht vorbei. Erneuerbare müssen ohne SubvenWonen konkurrenzfähig sein um Einfluss zu gewinnen. 8

8 Oberflächennahe Geothermie Tiefengeothermie bis 400 m m+ zum Heizen (und Kühlen) kein Fündigkeitsrisiko entwickelte Technik Strom (und Wärme) Hydrothermal: Fündigkeitsrisiko EGS: Technik in Entwicklung 10

9 Konzept Tiefengeothermie in der Schweiz Basel St. Gallen EGS hydrothermal EGS 12

10 Erdgas in der Schweiz Basel St. Gallen Prospektives Fenster 13

11 St. Gallen Bild: Stadtwerke St. Gallen 14

12 Geothermie Triemli Schiefergas Blackpool 15

13 Bohrtechnik: horizontales Richtbohren Quelle: Geo Energie Suisse 16

14 Mul[riss Komple\erung Quelle: Geo Energie Suisse KompleLerungsstrang in Schiefergasbohrung, Bakken Fm., ND Quelle: GeoExpro 17

15 Microseismic Monitoring Deep Heat Mining Basel, 2006 Quelle: Geo Explorers Ltd MulU- well mulu- stage Frac, Horn River Basin Quelle: esgsoluwons.com 18

16 Fazit Keine Feindbilder gegen Gas auzauen: Von allen Fossilen ist es die sauberste Quelle und noch sehr lange vorhanden Lieber Strom aus kontrolliert produziertem Gas als imporuerter Kohlestrom Entwicklungen der Gasindustrie nutzen Synergien nutzen 19

Lieber Strom aus kontrolliert produziertem Gas als imporuerter

17 m Oberflächennahe Geothermie: heute und morgen Stadt Zürich 2012: 33 GWh/a aus EWS = Tonnen CO 2 - RedukUon/a Vorgabe: Stadt Zürich 2050: 330 GWh/a aus EWS = 18% Gesamtwärmebedarf Quellen: Wärmenutzungsatlas Kt. ZH Erdsondenpot. im urbanen Bereich; Amt für Hochbauten, Stadt Zürich 21

Zürich 2050: 330 GWh/a aus EWS = 18% Gesamtwärmebedarf Quellen:

18 ZukunR der oberflächennahen Geothermie Reiner Wärmeentzug aus EWS nur für Niedrigenergiehäuser in lockerer Bebauung. = Bisheriges Erfolgsmodell Zukunf: In dicht bebautem Gebiet Sanierung der Altbauten 80% des Gebäudeparks ist älter als 20 Jahre Sanierung mit EWS: mit RegeneraUon = saisonale Speicherung Saisonale Wärmespeicher von Umweltwärme jeglicher Art Wärmequellen der nächsten Umgebung nutzen passive cooling Solar vom Dach Abwärme verschiedenster Art aus ProdukUonsprozessen aus Kühlprozessen aus Wärmenetzen 22

Sanierung mit EWS: mit RegeneraUon = saisonale Speicherung Saisonale Wärmespeicher von Umweltwärme jeglicher Art Wärmequellen der

19 Speichern sta] dämmen: Kosten, veränderte Bauphysik, fragliche Ästhe[k 23

20 Massenwärmespeicher zum Heizen und Kühlen Erdwärmesondenfeld mit Bohrungen Im Winter Wärmeentzug aus dem Feld Im Sommer Wärmeeintrag ins Feld Leistung im MW- Bereich 25

21 Massenwärmespeicher zum Heizen und Kühlen Beispiel: Campus Novar[s WSJ 151 Geospeicher Bau eines Wärmespeichers Campus Novartis Quelle: Campus WSJ: GSM Geo Storage and Energy Supply H. J. Meier 26

22 Jedes Haus steht auf einem Kachelofen Sonneneinstrahlung free cooling / Solarkollektor Grundwasser Fredy Mathys, Hafner Seuzach Der Untergrund hat betreffend Wärmeleioähigkeit und Wärmespeicherkapazität nicht zufällig ähnliche Eigenschafen wie Schamopsteine. Wärmefluss Wir stehen drauf! 27

23 Energiepotenzial einer LiegenschaR Wärmespeichervolumen >> Gebäudevolumen Solarkollektoren Objekt: heizen, ev. passiv kühlen Grundstückfläche der Liegenscha\ ev. schützenswerter Grundwasserhorizont nutzbares Wärmespeicher- volumen 0 - max 400 m Erdwärmesonden- Gruppe mit saisonaler RegeneraWon r = 10 m R = 40 m h = 200 m genutztes Wärmespeicher- volumen ev. quellbare FormaWonen ausgeschlossen 28

24 Saisonale Speicherung mit lokaler Ressource: Solar, passive cooling, ungenutzte Abwärme ergleichskonstruktion + Marktübliches IV. Billig-Variante: Heizsystem LowEx-Heizsystem PVT floor heating floor heating hot water hot water COP = 4 COP = 7 geothermal probe geothermal probe 180 m 200 m 380 m eroemission LowEx: gebaute Beispiele/Gebäudehülle Schweiz, 16. Herbstseminar ò ZeroEmission 2010/ /Leibundgut/00 LowEx: gebaute Beispiele/Gebäudehülle 50 Schweiz, 16. Herbstseminar 2010/ Quelle: Prof. Leibundgut, ETH 29

25 Zusammenfassung Gas wird auf lange Zeit ein wichuger Energieträger bleiben. Erneuerbare dürfen nicht auf alle Zeiten mit verzerrenden Marktverhältnissen / SubvenUonen rechnen. Herausforderung: Markt- und Exporoähige Technologien für Erneuerbare entwickeln. Tiefengeothermie Das PotenUal der Tiefengeothermie ist auch mit den erlipenen Rückschlägen unvermindert vorhanden. Projekte Basel und St. Gallen haben enorme Kenntnisgewinne erbracht und sind für die Technologieentwicklung unverzichtbare Erfahrungen. Die Tiefengeothermie muss zur Entwicklung Synergien mit der GasexploraUon nutzen. Oberflächennahe Geothermie Oberflächennahe Geothermie trägt bereits jetzt substanuell zur CO 2 RedukUon bei. Grösste CO 2 RedukUon durch saisonale Speicherung. Abwärme gibt es im Überfluss Saisonale Speicherung wird in der Altbausanierung die wichuge Rolle spielen. 30

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