Erdwärme in Sachsen. Geothermisches Potential Sachsen Erdwärmesonden / Geothermieatlas. Energiekonzept Agenda 21, Dresden

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1 Erdwärme in Sachsen Geothermisches Potential Sachsen Erdwärmesonden / Geothermieatlas Energiekonzept Agenda 21, Dresden LfULG, Abteilung Geologie, Projektgruppe Geothermie Dipl. Geol. Julia Dillenardt

2 Gliederung Einleitung / Grundlagen Oberflächennahe Geothermie Nutzungsformen Situation in Sachsen Informationsbroschüre Geothermieatlas / GTK 50 Qualitätssicherung Zusammenfassung / Fazit Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

3 Aufgaben des LfULG Aufgaben im Überblick - Abteilung Geologie Referate Kartierung, Hydrogeologie, Ingenieurgeologie, Rohstoffgeologie, Geoarchive und -informationen geologische Landesaufnahme Erfassung + Aufbereitung von Bohrdaten in Aufschlussdatenbank des UIS ( Bohrdaten, 60% mit Schichtenverzeichnissen) vollzugsunterstützende Arbeiten Politikunterstützung angewandte Forschung Projektgruppe Geothermie Oberflächennahe Geothermie - Grubenwassergeothermie - Tiefengeothermie Erstellung Geothermieatlas fachliche Stellungnahmen für Untere Wasserbehörden Beratung und Information, Aufklärung zu Gefahrenpotenzialen F & E Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

4 Aufgaben im Bereich Oberflächennahe Geothermie Messung sächsischer Gesteinsparameter Geothermische Potenzialkarten geplante Fertigstellung 2017 weitere Datenaktualisierung, -pflege Geothermieatlas Werkverträge Nutzungsstatistik Erdwärmeanlagen Sachsen, Geothermische Parameter Datenerfassung, -pflege, -auswertung Oberflächennahe Geothermie F&E-Vorhaben Gefährdungspotenziale, Langzeitverhalten Erdwärmeanlagen Nutzungsstatistik Transfer, Multiplikation Beurteilung von Vorhaben zur oberflächennahen Erdwärmeanlagen (>30 kw) Stellungnahmen Informationsmaterial, Leitfäden, Qualitätssicherung, Bewertungsstandards, Beratungen, Fachvorträge Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt Dr. Felix & Hofmann 06/2009

5 Geothermie - Grundlagen in Kürze geothermische Energie oder Erdwärme ist in Form von Wärme gespeicherte Energie in der Erde - In Europa etwa bis 20 m Durchschnittstemperatur von 10 C Klima/Wetter bedingt - Ab 20 m überwiegt geothermischer Gradient mit ca. 3 / 100 m Tiefe Abhängig von Geologie und Wärmefluss Quelle: Bundesverband Wärmepumpe Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

6 Nutzungsformen der Geothermie verändert nach: FOCUS 35/2010 Privathaushalte/ Einzelgebäude Öffentliche und gewerbliche Einrichtungen Kraftwerksbetrieb (in Projektierung) Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

7 Oberflächennahe Systeme geschlossenes System: Erdwärmesonde Erdwärmekollektor offenes System: Grundwassernutzung Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt Quelle: O.B. Bergsicherung Gera GmbH

8 Situation in Sachsen Bundesland Einwohner Gesamtleistung Punkte [1] (2012) Brandenburg kw 107 Bayern kw 102 Nordrhein-Westfalen kw 64 Baden-Württemberg kw 64 Thüringen kw 57 Sachsen kw Erdwärmeanlagen ca. 114 MWtherm inst. Leistung Quelle: Erdwärmeliga Vergleich der einzelnen Bundesländer [1] Die Punktzahl berechnet sich als die im Zeitraum installierte Leistung in kw pro Einwohner Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

9 Situation in Sachsen Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

10 Qualitätssicherung Sächsische Informationen zur Erdwärmeanlagenplanung und -errichtung Informationsbroschüre Erdwärmesonden Der Geothermieatlas Internet: Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

11 Qualitätssicherung Informationsbroschüre Erdwärmesonden Anlage 1.1: Anforderungen an Bauausführung und Betrieb von Erdwärmesonden Anlage 1.2: Anzeigeformular für Erdwärmesonden Anlage 2: Formular Prüfzeugnis für eine geothermische Erdwärmegewinnungsanlage Anlage 3: Formular Bohranzeige Anlage 4: Merkblatt des Sächsischen Oberbergamtes Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

12 Anzeigeformular für Erdwärmesonden Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt auch für Großanlagen > 30 kw im Internet

13 Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

14 Qualitätssicherung Prozesskette Errichtung Erdwärmeanlage Entscheidungsfindung - Beratung Planung, Dimensionierung Bohrung/Errichtung Nutzung/Monitoring Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

15 Qualitätssicherung - Planung Dimensionierung/ Auslegung der Erdwärmeanlage VDI 4640, Planungshilfe Geothermieatlas Kleinanlagen analytische Berechnungen, EED TRT, numerische Berechnungen/Simulationen Großanlagen Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

16 Qualitätssicherung - Planung Sächsische Informationen zur Erdwärmeanlagenplanung und -errichtung Informationsbroschüre Erdwärmesonden Der Geothermieatlas Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

17 Geothermie Karten im Bundesvergleich Großteils Ampelkarten Untergliederung in drei Fälle nach Hydrogeologischen und wasserwirtschaftlichen Bewertungskriterien Seltener nach GW-Ergiebigkeit, Eignung des Bodens, Wärmeleitfähigkeit, Entzugsleistung Oft direkte Aussage über Eignung in Form von Ampelkarten Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt Quelle: Geothermieportal 2013

18 Wie wird der Geothermieatlas erstellt? 1. Erzeugung hydrogeologischer Körper für ein räumliches Modell 2. Schichtspezifisches Zuweisen von Gesteinswärmeleitfähigkeiten zur Berechnung der geothermischen Entzugsleistung Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

19 Geothermieatlas Geothermische Karte (GTK 50) Fertigstellung Gesamtsachsen bis Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

20 Geothermieatlas Geothermische Karte (GTK 50) Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

21 Geothermische Karte (GTK 50) - Wie bedient man die GTK 50? Anwendungsbeispiel: Einfamilienhaus, 12 kw Wärmebedarf, nur Heizen 1800 Jahresbetriebsstunden, bis 40 m Bohrtiefe 6 Bohrungen à 40 m Tiefe 1800 Jahresbetriebsstunden, bis 130 m Bohrtiefe 2 Bohrungen à 130 m Tiefe Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

22 Geothermieatlas Geothermische Karte (GTK 50) W/m Blau: trockene Heidesande: < 40 W/m Rot: Granodiorite: ~ 60 W/m 50 W/m können NICHT pauschal angenommen werden! Entzugsleistung hängt von spezifischer Wärmeleitfähigkeit der Gesteine und des Vorhandenseins von (fließendem) Grundwasser ab. Abhängigkeit der Entzugsleistung von technischen Parametern Heizleistung, Jahresbetriebsstunden (Heizen u./o. Warmwasser), JAZ Abstimmung zwischen Haustechnik - Planer - Bohrfirma!!! Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

23 Qualitätssicherung - Planung Simulationsrechnungen Prognose des Langzeittemperaturverhaltens im Solefluid der Sonden nach ca. 25 Jahren sollten die Temperaturen oberhalb von 0 C liegen Jahresverlauf der Fluidtemperatur im Sondenfeld nach 25 Jahren Base load Peak cool load Peak heat load Bei Großanlagen mit Ergebnissen von Thermal- Response-Tests zur Sondenfeldauslegung 2 1 JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC Year 25 JahresMin- und JahresMax-Werte über die Zeitspanne in 25 Jahren Peak min Peak max Base min Base max Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt Year

24 Geothermie im Freistaat Sachsen - Fazit Oberflächengeothermie Erarbeitung Geothermie-Atlas und Leitfaden Erdwärmesonden fachtechnische Beurteilung von Gefährdungspotenzialen, Projektbegleitung, Qualitätssicherung Grubenwassergeothermie Darstellung des Potenzials aus Bergbautätigkeit fachtechnische Begleitung, Unterstützung durch Forschungsprojekte Tiefengeothermie Darstellung des tiefengeothermischen Potenzials Detailerkundung steil stehender Störungen im Kristallin (detaillierte Auswertung von Archivdaten, 3D Seismik) Kompetenzbündelung im Forschungsverbund Tiefengeothermie Sachsen Die Ressource Geothermie besitzt unter den erneuerbaren Energien das größte Potenzial. Die Bundesregierung hat mit der Novellierung des EEG und mit dem EEWärmeG Weichen für den weiteren stabilen Ausbau der geothermischen Strom- und Wärmeerzeugung gestellt Juni 2013 Dipl.-Geol. Julia Dillenardt

25 26 Danke für die Aufmerksamkeit!