Unser Know-how geht tiefer. Fernwärme auf geothermischer Basis.

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1 Unser Know-how geht tiefer. Fernwärme auf geothermischer Basis

2 Die Vorteile der Erdwärme Erdwärme ist im Gegensatz zu anderen alternativen Energiequellen witterungs- und tageszeitunabhängig nutzbar (Grundlastfähigkeit) Es ist keine Energiespeicherung notwendig, und gefördert werden kann in der jeweils benötigten Menge Umweltbelastende Transporte werden verringert. Erdwärme ist Energie vor Ort: einheimisch, regional, lokal Geothermieanlagen benötigen wenig Fläche und beeinträchtigen das Landschaftsbild nur minimal Da die Tiefenwässer wieder in das Reservoir zurückgeführt werden, ist diese Energiequelle auch nachhaltig Bei ausreichender Temperatur kann in Geoheizkraftwerken gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt werden. Das erhöht die Energieeffizienz Fazit: Erdwärme (Geothermie) ist eine innovative, ressourcenschonende und umweltverträgliche Energie, die zukünftig einen großen Beitrag zur heimischen Energieversorgung, insbesondere der Wärmeversorgung leisten kann. Erdwärme ist unerschöpflich und damit eine regenerative Energiequelle Geothermie kann wesentlich zur CO 2 -Reduktion beitragen Gesetzliche Vorgaben, wie z. B. aus dem Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz, können erfüllt werden Hamburg Das Heizwerk Erde Norddeutsches Becken Hannover Berlin Der Begriff Geothermie stammt aus dem Griechischen und bedeutet Erdwärme. Geothermische Energie ist durch geologische Prozesse abgegebene Wärme aus dem Erdinneren. 30 Prozent des an die Erdoberfläche steigenden Energiestroms kommen aus dem heißen Erdkern selbst. 70 Prozent entstehen durch den ständigen Zerfall natürlicher radioaktiver Elemente in Erdmantel und Erdkruste. Theoretisch würde allein die in etwa drei Kilometer Tiefe der Erdkruste gespeicherte Energie ausreichen, um die Welt für etwa Jahre mit Energie zu versorgen. Erdwärme ist neben Wasserstoff die einzige unerschöpfliche und ständig verfügbare Energiequelle. Der Vorteil der ständigen Verfügbarkeit ist entscheidend, denn keine andere regenerative Energieart ist in der Lage, 24 Stunden täglich konstant Wärme und/oder Strom zu liefern. Grundsätzlich wird zwischen der oberflächennahen (bis 400 Meter Tiefe) und der tiefen Geothermie (bis zu Meter) unterschieden. Die STEAG-Tochter STEAG New Energies konzentriert sich auf die tiefe Geothermie und hierbei auf die Planung und Realisierung hydrothermaler Anlagen, die warme Wasser führende Schichten (Aquifere) nutzen. Dabei werden die im Untergrund vorhandenen Thermalwässer (Wasser ab 20 C aus dem Untergrund gilt als Thermalwasser) über eine Förderbohrung nach oben gepumpt, energetisch genutzt und gelangen über eine Reinjektionsbohrung wieder in den Untergrund. Ab einer Wassertemperatur von 100 C lassen sich Aquifere auch zur Strom erzeugung nutzen. Die günstigsten Voraussetzungen zum Anzapfen der Erdwärme in Deutschland finden sich in der Norddeutschen Tiefebene zwischen der polnischen und der niederländischen Grenze, am Oberrheingraben und in Süddeutschland zwischen Donau und Alpen (Süddeutsches Molassebecken). In Süddeutschland liegen auch die zwei Standorte, an denen STEAG New Energies derzeit aktiv ist. Diese Gebiete sind für eine hydrogeothermische (heißes Wasser in Meter Tiefe) Nutzung geeignet. Köln Oberrheingraben Frankfurt Süddeutsches Molassebecken München

3 Geoheizwerk 2 am Kletthamer Feld 28 Erding Innenstadt Referenzprojekt: Geowärme Erding Unser Know-how STEAG New Energies plant, realisiert und betreibt Fernwärmeversorgungen auf geothermischer Basis: Planung und Realisierung der Erzeugungsanlage (Thermalwasserkreislauf, Heizwerk) Planung und Realisierung der untertägigen Anlagenkomponenten Unterstützung in der ober- und untertägigen Projektgenehmigung Planung und Realisierung von Fernwärmenetzen Brennstoff beschaffung und Betrieb der Erzeugungsanlage Netzwartung und Netzausbau, Kundenanschlüsse Kundenakquisition, Kundenabrechnung, Kundenbetreuung Finanzierungsmodelle (z. B. Pachtmodell) und Vertragsmanagement Unsere Voraussetzungen für die Realisierung eines Geothermieprojektes: Ausreichende Wärmesenke vor Ort Positive Einschätzung der geologischen Gegebenheiten (Schüttung und Temperatur) Förder- und Reinjektionsbohrung müssen unterirdisch mehr als einen Kilometer voneinander entfernt sein. Pachtmodell Erding STEAG New Energies (SNE) Planung und Errichtung Betriebsführung Brennstoffbeschaffung Pachtzahlung Abstimmung Planung und Finanzierung Betriebsführung Abrechnung Wärmepreis Zweckverband Geowärme Erding Wärme Kunde Planung Energieerzeugung Bohrung und externe Dienstleister Heizwerk und SNE Planung Fernwärme SNE plant FW-Ausbau Abstimmung zw. SNE und Zweckverband Finanzierung Zweckverband finanziert FW-Ausbau SNE zahlt Pachtzins für getätigte Investitionen Wärmeversorgung SNE beschafft Brennstoff für Spitzenkessel SNE betreibt und wartet die Anlagen Versorgungsschema Geowärme Erding Heizwerk 1 Standort Therme kalte Thermalwasserleitung Förder- Bohrung In Erding (Oberbayern) bei München befindet sich die größte Fernwärmeversorgung auf geothermischer Basis. Der Anschlusswert liegt derzeit bei rund 59 Megawatt und soll bis auf 75 Megawatt ausgebaut werden. Statt schwarzem Gold heißes Wasser Das Ende einer Erdölbohrung im Jahr 1983 bedeutete für den Zweckverband für Geowärme Erding den Anfang eines zukunftsweisenden Geothermieprojektes. Die Firma Texaco fand im Jahr 1983 bei einer Meter tiefen Erdölbohrung zwar kein Erdöl, aber 65 C warmes Thermalwasser in einer Wasser führenden Schicht zwischen Meter und Meter. Aus diesem Aquifer fördert heute der Zweckverband für Geowärme Erding das heiße Wasser an die Oberfläche. Damals hatte das Erdölunternehmen dafür jedoch keine Verwendung. Stadt und Landkreis Erding entschlossen sich zur Übernahme und Nutzung der Bohrung Erding 1. Das war im Jahr 1989 der Startschuss für das Geowärmeprojekt Erding. heiße Thermalwasserleitung Heizwerk 2 Gewerbegeb. Erding-West Reinjektionsbohrung Kunden Kunden

4 Wärmepumpe im Geoheizwerk 2 Betriebsstättenleiter Gerhard Grabmeier an der Wärmepumpe im Geoheizwerk 1 Fernwärme-Verteilstation Der Aufbau Das Thermalwasser sollte nach der Wärmeabgabe an ein Fernwärmenetz zu Thermalbade- und Trinkwasser aufbereitet werden. Dieses Konzept führte dazu, dass das Projekt von der EU aus dem Programm Thermie (Demonstrationsprojekt) sowie vom Freistaat Bayern gefördert wurde. Ab Herbst 1992 begann der Aufbau eines Fernwärmenetzes. Damit beauftragt wurde die STEAG New Energies GmbH. Neben der Netzplanung ist STEAG New Energies auch für die Akquisition und Kundenbetreuung zuständig. Das Geoheizwerk 1 wurde wärmeseitig ebenfalls von ihr geplant. Das Geothermieprojekt Erding förderte ab der Inbetriebnahme im Jahr 1998 aus der Bohrung Erding 1 bis zu 24 Liter pro Sekunde (l/sec). Damit wurden der Wärmebedarf des Fernwärmenetzes sowie der Thermalwasserbedarf der THERME ERDING gedeckt. Das von der Unternehmensgruppe WUND errichtete und betriebene Thermalbad auf einer Quadratmeter großen Fläche ist der größte Wärmekunde in Erding und Großabnehmer für das zur Verfügung stehende Thermalwasser. Durch die stoffliche Nutzung des gesamten geförderten Thermalwassers konnte auf eine Rückführung des entwärmten Thermalwassers verzichtet werden. Thermalwasser, welches nicht in der THERME ERDING genutzt werden konnte, wurde bis 2011 durch den Zweckverband Geowärme als Trinkwasser aufbereitet und an die Wasserversorgung Erding geliefert. Der Ausbau Aufgrund der starken Nachfrage nach einer geothermischen Fernwärmeversorgung erweiterte der Zweckverband Geowärme Erding im Jahr 2006 gemeinsam mit der STEAG New Energies GmbH das Erdwärmeprojekt und errichtete ein zweites Geothermieheizwerk. Um auch die Thermalwasserförderung von bisher 24 l/sec. auf 48 l/sec. erhöhen zu können, war die Niederbringung einer zweiten Tiefbohrung notwendig. In dieser wird das thermisch genutzte, aber stofflich nicht weiter verwertbare Thermalwasser wieder in den Untergrund zurückgeführt. Der Weg des Thermalwassers im Kreislauf der Geothermie Erding Mittels einer in 230 Metern Tiefe eingebauten Pumpe wird Thermalwasser aus der Förderbohrung ins Heizwerk 1 nach übertage gefördert. Über eine Verbindungsleitung gelangt es auch zum Heizwerk 2. In den beiden Heizwerken erwärmt das Thermalwasser über einen Wärmetauscher den Fernwärmekreislauf auf ca. 48 C. Zwei Absorptionswärmepumpen entziehen dem Thermalwasser weitere Wärme und führen diese dem Fernwärmekreislauf zu. Dabei wird das Fernwärmewasser auf etwa 80 C erwärmt, das Thermalwasser auf 20 C abgekühlt. In den nachgeschalteten Heißwasserkesseln wird der Fernwärmevorlauf auf seine endgültige Temperatur von max. 110 C erhitzt. Das thermisch genutzte, entwärmte Thermalwasser wird in den Untergrund zurückgeführt. Eine Vorlaufleitung bringt das Fernwärmewasser zum Kunden und über eine Rücklaufleitung gelangt das noch 45 C warme Fernwärmewasser wieder in die beiden Heizwerke. Dort beginnt der Kreislauf erneut. Geowärme Erding Heizwerk 1 Anschlusswert: Wärmeerzeugung: Netzlänge: 30 MW MWh/a 15 km Erzeugungseinheiten Geoheizwerk 1 3 Direktwärmetauscher 1 Absorptionswärmepumpe 2 Reserve- und Spitzenkessel 1 Abgaswärmetauscher Förderbohrung Vertikal, Endteufe m Quelle: derzeit ca. 65 C, 48 l/s möglich 55 l/s stoffliche Nutzung des Thermalwassers Heizwerk 2 Anschlusswert: 33 MW Wärmeerzeugung: MWh/a Netzlänge: 23 km Zahlenangaben: Endausbau Vergleich der Schadstoffemissionen nach zweiter Ausbaustufe (63 MW) in Tonnen/Jahr Eigenversorgung Fernwärme Im Endausbau vermiedene CO 2 -Emissionen durch das Geothermieprojekt Erding: ca Tonnen/Jahr Erzeugungseinheiten Geoheizwerk 2 3 Direktwärmetauscher 1 Absorptionswärmepumpe 2 Reserve- und Spitzenkessel 1 Abgaswärmetauscher Reinjektionsbohrung Bohrtiefe: ca m

5 GeothermieHeizwerk Erding 2 GeothermieHeizwerk Erding 1 Im Vordergrund die Förderbohrung. Das Geoheizwerk rechts hinten. Ansprechpartner STEAG New Energies GmbH Hartmut Beyer Telefon Telefax hartmut.beyer@steag.com Weitere Projektbeispiele Simbach-Braunau Grenzüberschreitendes Geothermieprojekt mit mehreren Partnern. Planung, Bau und Betrieb durch gemeinsame Projektgesellschaft der Partner. Die wichtigsten Zahlen *: Kunden-Service-Center Geowärme Erding Weißbräuhof, Obergeschoss-Mitte, Nr. 2, Rossmayrgasse 17, Erding Telefon Telefax Ansprechpartner Zweckverband für Geowärme Erding Versorgungsgebiet Erding bestehende Versorgungsleitungen Alois Gabauer Telefon Telefax alois.gabauer@erding.de Anschlusswert Wärmeerzeugung Wärmeerzeuger CO2 -Einsparung Geowasser Förderbohrung Verpressbohrung 42 MW MWh Direktwärmetauscher (7 MW), Spitzenkesselanlage (8,7 MW + 12 MW) dezentrale Kesselanlagen (5 MW) t deckt 27 % des Wärmebedarfs abgelenkt, m Endteufe, m Bohrlänge; 74 l/s; 80 C vertikal, m Endteufe *Datenbasis 2012

6 Über uns Der STEAG-Konzern ist bereits seit über 75 Jahren in der Energieerzeugung tätig und bietet seinen Kunden in tegrierte Lösungen im Bereich der Strom- und Wärmeerzeugung sowie kraftwerksnahe (Ingenieur-)Dienstleistungen. Zu den Kernkompetenzen gehören Planung, Realisierung und Betrieb hoch effizienter Kraftwerke auf Basis von fossilen Brennstoffen und Erneuerbarer Energie. Die rund Mitarbeiter der STEAG haben 2011 einen Umsatz von 3,1 Milliarden Euro und ein EBITDA von 491 Millionen Euro erwirtschaftet. Als fünftgrößter Stromerzeuger betreibt STEAG in Deutsch land elf Kraftwerke sowie über 200 dezentrale Anlagen zur Energieerzeugung aus Erneuerbaren Energien bzw. Anlagen im Bereich Contracting. Im Ausland hat STEAG drei Kraftwerke: in Kolumbien, der Türkei und auf den Philippinen. Die installierte Leistung beträgt weltweit etwa Megawatt, davon rund Megawatt in Deutschland. Mehrheitlicher Anteilseigner der STEAG ist das Stadtwerke- Konsortium Rhein-Ruhr. Das Stadtwerke-Konsortium ist ein Zusammenschluss von sieben kommunalen Unternehmen aus dem Ruhrgebiet. Diese kommunale Verbundenheit kommt aber nicht nur in der Eigentümerstruktur zum Ausdruck, sondern auch in der partnerschaftlichen Zusammenarbeit mit über 100 Kommunen in Deutschland. Die Tochtergesellschaft STEAG New Energies GmbH ist Spezialist für dezentrale, maßgeschneiderte Energielösungen auf Basis effizienter und nachhaltiger Konzepte. Das Energieangebot reicht dabei von der Wind-, Biomasse-, Biogas- und Grubengas- bis hin zur Geothermienutzung. Mit Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung, Contracting und Fernwärme-Auskopplung ist STEAG New Energies GmbH auch im Ausland, z. B. in Polen, erfolgreich. Im Jahr 2011 erzielte das Unternehmen einen Umsatz von über 285 Millionen Euro und beschäftigte rund 800 Mitarbeiter im Inund Ausland. STEAG New Energies ist in Deutschland: einer der größten Betreiber von Fernwärmeversorgungen auf geothermischer Basis. einer der größten Betreiber von Biomasse-Heizkraftwerken. einer der größten Fernwärmeversorger und Contractinganbieter. Marktführer bei der energetischen Verwertung von Grubengas. Unterschleißheim STEAG New Energies GmbH ist Pächter und Betreiber der Energieerzeugungsund -verteilanlagen. In Partnerschaft mit der Südwärme AG führt sie auch die Kundenakquisition durch. Eigentümer ist die Geothermie Unterschleißheim AG. Die wichtigsten Zahlen*: Anschlusswert 27 MW Wärmeerzeugung MWh Wärmeerzeuger 3 Direktwärmetauscher (zusammen bis zu 12 MWth), 2 Heißwasserkessel (6 + 9 MWth) CO 2 -Einsparung t Geowasser deckt 81 % des Wärmebedarfs Förderbohrung vertikal, m Endteufe; 100 l/s; 81 C Verpressbohrung vertikal, m Endteufe *Datenbasis 2012 Verwaltungssitz Saarbrücken

7 STEAG GmbH Rüttenscheider Straße Essen Telefon Telefax STEAG New Energies GmbH St. Johanner Straße Saarbrücken Telefon Telefax SNE, Stand: März 2016 Fotos: STEAG New Energies GmbH, Zweckverband für Geowärme Erding