Potentiale der Erdwärme

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1 Potentiale der Erdwärme Fachtagung des Landesverbandes Erneuerbare Energien Mecklenburg-Vorpommern am Björn Oldorf (Dipl.-Ing.) - H.S.W. Ingenieurbüro Gesellschaft für Energie und Umwelt mbh

2 Ist Geothermie regenerativ?

3 Oberer Mantel km Übergangszone km Temperaturen Erdkruste: bis 600 C Mantel: bis C Kern: bis C 99 % der Erde sind heißer als C von dem 1 % sind 99 % heißer als 100 C Bildquelle: Aufbau der Erde Erdkruste 0 35 km

4 Aus dem Inneren unseres Planeten steigt ein ständiger Strom von Energie an die Oberfläche. Die Erde strahlt täglich etwa viermal mehr Energie in den Weltraum ab, als wir Menschen derzeit an Energie verbrauchen. 30 % des an die Erdoberfläche steigenden Energiestroms kommen aus dem heißen Erdkern selbst. 70 % entstehen durch den fortwährenden Zerfall natürlicher radioaktiver Elemente im Erdmantel und in der Erdkruste. Diese in der Erde gespeicherte Wärme ist nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich gleichzusetzen mit nachhaltig verfügbar / regenerativ / erneuerbar

5 Nutztemperaturen in der Geothermie

6 Teufe in m Temperatur-Tiefen-Beziehung in Norddeutschland 0 Temperatur in C ,62 K / 100 m Quelle: GTN

7 Temperaturen im oberflächennahen Untergrund ZONEN: Solarspeicherzone (beeinflusst u.a. durch Klima, Grundwasser, Bebauung) Geosolarer Bereich (neutrale Zone) Terrestrische Zone Geothermischer Gradient Ø 3 K/100 m Bildquelle: HSW, frei nach Panteleit & Mielke, 2010

8 Temperaturen im oberflächennahen Untergrund Bildquelle: Umweltatlas Berlin 2012, Grundwassertemperatur 20 m unter der Erdoberfläche

9 Differenzierung in der Geothermie

10 Oberflächennahe und Tiefe Geothermie Differenzierung: allgemein Oberflächennahe Geothermie = Nutzung von Energie bis max. 400 m Tiefe Geothermie = Nutzung von Erdwärme ab 400 m Tiefe vielmehr Unterschiede der thermischen und geologischen Gegebenheiten Unterschiede in den Verfahren der Erschließung, Förderung und Nutzung Unterschiede an die Anforderungen der Planung

11 Oberflächennahe und Tiefe Geothermie Kennzahlen Geothermie (bundesweit, 2016/17): - Anteil Wärmebereitstellung: 0,7 % - Anteil Stromerzeugung: 0,1 % - Beschäftigte: Anzahl und Leistung der Anlagen: ONG: TG: ca Stk. ca Stk./Jahr ca MWth. 33 Stk. in Betrieb ca. 303 MWth. und ca. 37 MWel. in Bau 3 Stk. in Planung 30 Stk.

12 Oberflächennahe Geothermie in M-V

13 Oberflächennahe Geothermie in M-V typische Erschließungstiefen zwischen 1,2 m und 200,0 m vorrangig Lockergestein (Kies, Sand, Schluff, Ton, Kreide) geologische und bohrtechnische Risiken gering / beherrschbar Nutztemperaturen ca C Einsatz erdgekoppelter Wärmepumpen erforderlich auch zur Gebäudekühlung einsetzbar ausschließlich dezentrale Wärme-(Kälte-)versorgung Teil der aktuell möglichen Versorgungsoptionen gemäß EnEV und EEWärmeG im Gebäudeneubau und daher im Markt etabliert

14 Zahlen: Oberflächennahe Geothermie in Deutschland / M-V Entwicklung installierter Anlagen / Wärmepumpen (WP) dokumentierte Erdwärmeanlagen/WP in MV Quelle: Bundesverband Wärmepumpe Absatzzahlen bundesweit 2016 = erdgekoppelte Wärmepumpen LUNG M-V Agentur für Erneuerbare Energien Quellen: LUNG M-V über Anfragen bei den Unteren Wasserbehörden des Landes Agentur für Erneuerbare Energien über das MAP geförderte Wärmepumpenanlagen konkrete Aussage zu M-V nicht möglich!

15 Zahlen: Oberflächennahe Geothermie in Rostock durch die H.S.W. GmbH konzipierte Anlagen (ca. 160 Stk.)

16 Zahlen: Oberflächennahe Geothermie in Rostock AIDA - Home 39 Erdwärmesonden a 100 m Tiefe Gesamtbohrmeter Heizwärme: Kühlung: 200 kw 255 MWh/a 200 kw 170 MWh/a Quelle: AIDA-Cruises + Fernwärme / Kältemaschinen

17 Zahlen: Oberflächennahe Geothermie in Rostock ZMF Universitätsmedizin Rostock 52 Erdwärmesonden a 110 m Tiefe Gesamtbohrmeter Heizwärme: Kühlung: 300 kw 800 MWh/a 300 kw 550 MWh/a Quelle: BBL M-V + Fernwärme / Kältemaschinen

18 Zahlen: Oberflächennahe Geothermie in Rostock Inselquartier der WIRO 80 Erdwärmesonden a 110 m Tiefe Gesamtbohrmeter Heizwärme: 100 % Geothermie 300 kw 550 MWh/a Warmwasser: über Fernwärme Quelle: WIRO

19 Rahmenbedingungen für die Oberflächennahe Geothermie in M-V förderlich: Hemmnisse: vergleichsweise günstige geologische Standortbedingungen im Bundesvergleich moderate Genehmigungsverfahren gute Fördermöglichkeiten (BAFA, KfW, Landesprogramme) allgemein und politisch akzeptiert und unterstützt geologisches Landesamt unterbesetzt kaum Bohrbetriebe in M-V mit Spezialisierung in der Geothermie bundesweit hohe Strompreise und günstige Gaspreise (EEG-Umlage auf CO2-arme Wärmeversorgung???)

20 Bedeutung der Oberflächennahen Geothermie in M-V Möglichkeit zur dezentralen, auf regenerative Energien basierenden Wärmeversorgung im Flächenland M-V Während die anderen regenerativen Quellen im Ausbau eingeschränkt werden, hat die Geothermie noch das größte Wachstumspotential autarke Insellösungen mit Geothermie, PV (und ggf. Wind) werden zunehmen das große Stromangebot aus Erneuerbaren Energien ist mittels erdgekoppelter Wärmepumpe effizient nutzbar ( Power-to-Heat mit 1 kwh Strom werden 3 bis 5 kwh Wärme bereit gestellt) Wärmepumpen sind Smart Grid - fähig Wärmepumpen unterstützen somit die Sektorenkopplung

21 Tiefe Geothermie in M-V

22 Tiefe Geothermie in M-V Erschließungstiefen zwischen 700 m und m installierte Gesamtleistung ca. 24 MWth (ca. 8 % im Bundesvergleich) ausschließlich Hydrogeothermie mit der Nutzung von Aquiferen (wasserführende Sand- bzw poröse Sandsteinschichten) Nutztemperaturen ca C ausschließlich zur Wärmeversorgung, keine Stromerzeugung Nutzung für Thermalbäder und Fernwärmeeinspeisung

23 Tiefe Geothermie in M-V Anlagen in Betrieb: Neustadt-Glewe Waren Neubrandenburg Binz (Therme) Sassnitz-Dwasieden? (Therme) Lauterbach? (Therme) Anlagen in Planung: Schwerin Usedom Kaiserbäder Usedom Karlshagen Stralsund (außer Betrieb) Quelle: Geotis Geothermisches Informationssystem für Deutschland (Stand: 2015)

24 Zahlen: Tiefe Geothermie in M-V Neubrandenburg Dublette mit Förder- und Injektionsbrunnen Tiefe: m bis m Temperatur: ca. 55 C Nutzung als saisonaler Thermalspeicher zur Fernwärmeversorgung Injektionstemperatur ca C Quelle: Wikipedia

25 Zahlen: Tiefe Geothermie in M-V Waren Dublette mit Förder- und Injektionsbrunnen Tiefe: m bis m Temperatur: ca. 62 C Leistung: ca. 8,3 MWth Wärmelieferung: ca. 10,2 MWh/a Quelle: Stadtwerke Waren GmbH Nutzung zur Fernwärmeversorgung und Thermalsolegewinnung Heiznetz: 70/50 C

26 Zahlen: Tiefe Geothermie in M-V Neustadt Glewe Dublette mit Förder- und Injektionsbrunnen Tiefe: Förderbrunnen m Injektionsbrunnen: m Temperatur: ca. 98 C Nennleistung: ca. 11 MWth Wärmlieferung: ca. 16 MWh/a Quelle: Wikipedia Nutzung zur Fernwärmeversorgung Heiznetz: 90/70 C

27 Rahmenbedingungen für die Tiefe Geothermie in M-V förderlich: Hemmnisse: vergleichsweise günstige geologische Standortbedingungen gute Fördermöglichkeiten allgemein und politisch akzeptiert und unterstützt Problem der Abnehmer (Nahwärme-/ Fernwärmenetze) hohe Investitionskosten zu leistender hoher Eigenmittelanteil (nur durch Kommunen/Energieversorger leistbar) lange Projektentwicklungszeit, ca. 3 5 Jahre relativ niedrige Preis der fossilen Primärenergieträger

28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Quelle: H.S.W. Ingenieurbüro Gesellschaft für Energie und Umwelt mbh Gerhart-Hauptmann-Str Rostock