Geologie optimierte Erschließungskonzepte. Referent: Dr. Achim Schubert, Erdwerk GmbH

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1 Geologie optimierte Erschließungskonzepte Referent: Dr. Achim Schubert, Erdwerk GmbH

2 Inhalt Schwerpunkt: hydrothermale Geothermie zur kommunalen Wärmeversorgung Geologische Voraussetzungen hydrothermaler Geothermie in Süddeutschland Rückblick zur Entwicklung und Erschließung hydrothermaler Geothermie Aktueller Stand Erschließung zur hydrothermalen Wärmeerzeugung Exkurs: Aktueller Stand Erschließung zur hydrothermalen Stromerzeugung Ausblick Erschließungskonzepte / Reservoirmanagement

3 Voraussetzungen Geologische Situation Malm im südbayerischen Raum Karbonatgesteine z.t. stark verkarstet nördlich der Donau an der Erdoberfläche anstehend (blaue Flächen) nach Süden immer tiefer unter den Molassesedimenten abtauchend Tektonische Bruchstrukturen v.a. in Richtung SW-NE Fazielle Unterschiede braune Flächen Quelle: Bayerischer Geothermieatlas; Bay. Geol. Landesamt, Bay. StWIVT 2004

4 Voraussetzungen Grundwasserleitertypen

5 Voraussetzungen Geologische Situation Temperaturzunahme mit zunehmender Tiefe Geothermischer Gradient: ca. 3 bis 3,2 C /100m Lokale und regionale Abweichungen: Temperaturanomalien

6 Rückblick Entwicklung und Erschließung hydrothermaler Geothermie Vorplanung und Erschließung seit 2008: Durchführung von 3D-Seismik (für Stromprojekte) bis ~ Jahr 2000: Wildcat-Drilling ab ~ Jahr 2000: Hinzuziehen von Tiefenseismik (Altseismik aus der KW- Industrie)?? seit 2006: 1. Durchführung neuer 2D-Seismik ab ~ 2002: Reprocessing von Altseismik aus der KW-Industrie Unterföhring, Nov. 2006

7 Aktueller Stand Erschließung Wärmeprojekte Klassisches und nach wie vor aktuelles Dublettenkonzept Förder- und Reinjektionsbohrung mit identischem Casingdesign Druckwasserspiegel Druckspiegel kalt des Malm des ca. Malms 170 m u. GOK ca. 170 m u. GOK Abstand Abstand zwischen zwischen den denbohransatzpunkten: 15,5 15,5 m m Riem Th 2 Riem Th 1 Riem Thermal 2 Riem Thermal 1 (laufend) (abgeteuft) 16 - Bohrung 6.1/8-Zoll oder 8.1/2-Zoll Enddurchmesser TKP (550 ca. m) 550 m u. GOK abgelenkte Bohrungen 12 1/4 - Bohrung Abstand an Top Malm von ca. 2 km Sammelbohrplatz oder getrennte Bohrplätze 8 1/2 - Bohrung Bohrung Verrohrung (mit LHP und RS) Zementation Malm und Unterkreide Endteufe 2746 m (TVD) 6 1/8 - Bohrung Endteufe m (TVD)

8 Aktueller Stand Erschließung Wärmeprojekte Bsp. Unterföhring Plattenkalk ζ1-3 Massenkalk δ/ε Bankkalke α/β 1. Fazies- und strukturgeologisches Erschließungskonzept Bohrung TH2 Bohrung TH1 Top Malm Basis Malm Massenkalk- und Rifffazies Bankfazies Plattenkalkfazies Störungsindikationen

9 Aktueller Stand Erschließung Wärmeprojekte Fazit Stand Erschließung zur kommunalen Fernwärmeversorgung sämtliche kommunale Geothermieprojekte zur Wärmeversorgung erfolgreich Fündigkeitserwartungen mit 40 l/s max. 100 l/s je nach Standort realistisch großer Erfahrungsschatz durch zahlreiche Projekte vorhanden technisches Risiko der Bohrungen überschaubar ggf. sogar versicherbar Nachhaltigkeit durch Dublettenkonzept gegeben Sammelbohrplatz - falls geologisch und seitens der Infrastruktur möglich - nach wie vor für die kommunalen Projekte Vorzugsvariante (sowohl aus technischer als auch wirtschaftlicher Sicht) Optimierungsmöglichkeiten Optimierung der Erschließung in Bezug auf geologisches Risiko - aufgrund neuer Erkenntnisse zur Fazies und Strukturgeologie möglich (Stichworte: Abwägung Reprocessing/neue Seismik, Faziesoptimierte Bohrplanung, lange Ablenkstrecken im Malm bzw. optimierter Speicheraufschluss, Reservoirengineering) Optimierung der Bohrkosten durch Einsatz erfahrener Experten möglich (Stichworte: optimierte Vorplanung, schnelle Entscheidungsfindung bei Bohrkosten von ca /Tag)

10 Exkurs: Aktueller Stand Erschließung Stromprojekte Durchführung 3D-Seismik Entwicklung geol. Modell und Bohrplanung Hydraulische-numerische (Vorab)simulation Entwicklung hydrogeologisches Modell

11 Exkurs: Aktueller Stand Erschließung Stromprojekte Fazit Stand Erschließung zur geothermalen Stromerzeugung Vorab: geothermale Stromprojekte (z.b. Unterhaching, Dürrnhaar, Sauerlach) nicht mit Projekten zur Wärmeversorgung vergleichbar (sowohl geologisch, technisch, wirtschaftlich und hinsichtlich des Risikos) Stromprojekte haben deutlich höhere technische Anforderungen aufgrund der hohen Fündigkeitserwartungen von meist > 120 l/s, sowie der großen Bohrteufen (meist > m) deutlich höheres technisches Risiko aufgrund der großen Bohrtiefen und Bohrdurchmesser teils extrem hohe Bohrkosten aufgrund notwendigem Einsatz von Spezialequipment und oft technischer Probleme beim Bohren Optimierungsmöglichkeiten Optimierung der Erschließung: intensive Vorplanung inkl. 3D-Seismik, optimierter Speicheraufschluss, Reservoirengineering) Optimierung der Bohrkosten durch Einsatz erfahrener Experten möglich (Stichworte: optimierte Vorplanung, schnelle Entscheidungsfindung bei Bohrkosten von oft > /Tag, Einsatz der neuesten Bohrtechnologien)

12 Ausblick optimierter Erschließungskonzepte Bisher und aktuell: Kontinuierliche Optimierung der Erschließung hinsichtlich Fündigkeitsrisiko und Kosten Verbesserung der Datenlage zur Präzisierung des geologischen Modells mittels neuer 2D oder 3D-Seismik zur Minimierung der geologischen Risiken Konsequente Umsetzung der bisherigen Analyseergebnisse, Erfahrungen und Forschungsergebnisse für die Bohrplanung von Geothermieprojekten Aktuell und in Zukunft: Fragestellungen einer gemeinsamen und nachhaltigen Reservoirbewirtschaftung des Malmtiefengrund-wasserleiters Reservoircharakterisierung durch geologische Evaluierung abgeteufter Bohrungen (aktuelle FuE-Vorhaben) Reservoirengineering (Simulation des Betriebs in geologischen 3D-Modellen) mit Ziel einer optimierten Nutzung des geothermischen Potentials und einer nachhaltigen Bewirtschaftung auf engem Raum

13 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Glück auf!