Geothermieprojekt Südthurgau

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Lorenz Martin
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1 Geothermieprojekt Südthurgau Machbarkeitsstudie Generalversammlung VGTG Bearbeiter: Dieter Ollinger Andreas Blum Roland Wyss

A B C D A B C D Indirekte Wärmenutzung zu

Wärmenutzung zu Heizzwecken (Grundwasser oder

zur Stromproduktion aus trockenem Gebirge

2 A B C D A B C D Indirekte Wärmenutzung zu Heizzwecken mittels Wärmepumpe Direkte Wärmenutzung zu Heizzwecken (Grundwasser oder tiefe Erdwärmesonde) Wärmenutzung zur Stromproduktion aus Tiefengrundwasser (hydrothermale Tiefengeothermie) Wärmenutzung zur Stromproduktion aus trockenem Gebirge (petrothermale Tiefengeothermie, e e e, Enhanced a Geothermal System, EGS)

3 Inhalt 1. Einleitung 2. Datengrundlagen 3. Geologische Geoogsc eübesc Übersicht 4. Potenzielle Aquifere, hydrogeologische Bewertung 5. Thermische Entzugsleistung 6. Wirtschaftliche Nutzung 7. Folgerungen

4 Datengrundlagen g g

5 Geologische Übersicht

6 Prognoseprofil

7 Grundgebirge g

8 Isohypsen und tektonische Strukturen Top Grundgebirge

9 Auswertung Seismik

10 Auswertung Seismik, Szenarien

11 Parameter der Aquifere Formation / Einheit Gestein Tiefenlage Top unter Terrain Mächtigkeit Temperatur beim Referenzstandort Dussnang Aquifertyp Bemerkungen zur Durchlässigkeit OMM Oberer Malm Oberer Muschekalk Dolomit / Kalk Sandstein und 620 m 370 m 38 C Nagelfluh Kluft- und Poren- aquifer Abhängig von der Klüftung. Stark variierend, je nach Verkarstung / Klüftung und der Verflüllung des Kalkstein Kuft- und der Karst m Ca. 250 m 105 C Quinten- wasser- Formation aquifer Palöokarsts mit Boluston. Kristallin Gneis/ Ohne Granit Permokarbon 3400 m 3260 m Ca. 55 m 124 C Kristallin in den obersten Metern verwittert und auf den obersten 300 m durch Entlastungsklüftung aufgelockert. Ohne Permokarbon: 130 C Teilweise verkarsteter Kluftwasser- aquifer Kluftwasseraquifer Stark variierend, je nach Verkarstung / Klüftung. Vermutete Wasserführung im obersten verwitterten Bereich und in Störungszonen. Tendenziell erhöhte Durchlässigkeit in den obersten rund 300 m infolge permischer Entlastungsklüftung.

12 Szenarien: Förderraten, Entzugsleistungen t Aquifer (Szenario) Klüftung mittlere hydr. Durchlässigkeit Förderate Stimulaionsfaktor Transmissivität Therm. Entzugs- Leistung [m/s] [m/s 2 ] [l/s] [kw t ] OMM wenig gestört (kein mässig gestört Szenario) Störungszone wenig gestört Oberer Malm (Szenario 1) mässig gestört Störungszone Oberer wenig gestört Muschelkalk mässig gestört (Szenario 2) Störungszone Kristallin wenig gestört ohne Permokarbon mässig gestört (Szenario 3) Störungszone Kristallin mit Permokarbon (Szenario4) wenig gestört mässig gestört Störungszone

13 Nutzung des Oberen Malm (Bsp.) Parameter Einheit Störungs- mässig wenig Zielgrösszone gestört gestört Transmissivität m/s Fliessrate l/s Thermische Leistung Geokreis kw Thermische Leistung kw Elektrische Leistung kw

14 Investitionskosten (Produktion, Malm) Parameter Einheit mässig gestört wenig gestört Störungszone Zielgrösse Infrastruktur Bohrplatz Elektroerschliessung CHF 130' ' ' '000 Infrastruktur Bohrplatz CHF 1'270'000 1'110'000 1'100'000 1'260'000 Bohrungen CHF 12'630'000 12'630'000 12'630'000 12'630'000 Geokreis Entnahme- und Verpresspumpe CHF 730' ' ' '000 WT / Rohrleitung etu / Filter CHF 320' ' ' '000 Kraftwerk Turbine / Generator CHF 1'430'000 1'030'000 1'000'000 1'420'000 Gebäude CHF 1'880'000 1'700'000 1'690'000 1'870'000 Kühlturm CHF 820' ' ' '000 Infrastruktur Wärmeteil / Verrohrung CHF 650' ' ' '000 Elektroverteilung CHF 560' ' ' '000 Honorar / Nebenkosten CHF 2'450' '280' '270' '450' Unvorhergesehenes CHF 3'430'000 3'200'000 3'180'000 3'430'000 Total Mio. CHF Bei den angegebenen Kosten handelt es sich um grobe Schätzungen.

15 Finanzierung und Gestehungskosten (Malm) Parameter Einheit mässig gestört wenig gestört Störungszone Zielgrösse Finanzierung Jahresbetriebskosten 2% CHF/y 526' ' ' '000 Kosten Pumpenbetrieb CHF/y 246'000 20'000 1' '000 Investitionskosten CHF/y 2'365'000 2'204' '193'000 2'363'000 Investitionskosten Fernwärme Einnahmen Wärmeproduktion Total Finanzierungskosten CHF/y 257' '000 CHF/y -2'937' '000-14'000-2'886'000 CHF/y Gestehungskosten Strom CHF / kwh e Bei den angegebenen Kosten handelt es sich um grobe Schätzungen.

16 Stimulationsfaktor 30 Rp./kWh e Aquifer Störungszone Mässig gestört Leicht gestört Oberer Malm 1.0 x 15 x 294 x Oberer Muschelkalk 0.8 x 7.8 x 26 x Kristallin ohne Permokarbon Kristallin mit Permokarbon 2.4 x 19 x 97 x 2.8 x 22 x 111 x Notwendige Erhöhung der Transmissivität durch Stimulation, um Stromgestehungskosten von 30 Rp./kWh e zu erreichen.

17 Bewertung Heutiger Kenntnisstand: Wirtschaftlichkeit im ungestörten Gebirge wenig wahrscheinlich. Es braucht Störungszonen um eine genügende Wasserwegsamkeit zu erhalten. Für ein Projekt sind Stimulationsmassnahmen (chemisch, hydraulisch) in Betracht zu ziehen.

18 Weiteres Vorgehen Neuprozessierung und -auswertung der alten Seismik Auswertung Daten St. Gallen (Zusammenarbeit mit St. Gallen) Neue Seismik Pä Präzisierung i Abnehmerpotenzial

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