Erfahrungen eines Geothermiepioniers Dr. Erwin Knapek, 1. Vorsitzender des WFG
Persönlicher Einstieg in die Geothermie 1990 SZ Artikel Energie aus dem Orkus (Heizwerk Waren) 1994 Ringvorlesung WS 94/95 der LMU; Johannes Ruhland 1996 Bürgermeister von Unterhaching 1997 Energie und Wärmeatlas von Unterhaching Energievision 2015 März 2001 Beauftragung Machbarkeitsstudie (Ruhland) 11. Sept. 2001 Grundsatzbeschluss des BA zur Nutzung der Tiefen Geothermie für elektrischen Strom und Wärmeversorgung 24.04.2008 2
Ermittelter Energieverbrauch/ Haus 24.04.2008 3
Einsparpotential 24.04.2008 4
Ziele der Machbarkeitsstudie Erschließung von Thermalwasser bis zu 150 l/s bei bis zu 115 C Errichtung eines geschlossenen Thermalwasserkreislaufs mit Hilfe des Doublettenprinzips (Förder- und Reinjektionsbohrung) Absicherung des Projekts gegen Nicht- und Teilfündigkeit Einsatz eines Verstromungsprozesses (ORC- oder Kalina-Prozeß mit einer Leistung >2 bis 3,2 MW el ) Bereitstellung kostengünstiger Wärme für eine Fernwärmenutzung für Gebäude (bis zum 16 MW) Zwei Bohrplätze verbunden mit Thermalwasserleitung Projektkosten 36 Mio. (Bohrkosten: 7 Mio. ) 24.04.2008 5
Erste Projektschritte November 2001 einstimmiger Beschluss im GR Dezember 2001 Beauftragung von Rödl & Partner für das Gesamtprojektmanagement, Beschluss für Kalina und Fündigkeitsversicherung, Beauftragung von nur einer Bohrung 2002: Beantragung von Fördermitteln ZiP Programm Gründung der Projektgesellschaft GmbH & Co. KG Beantragung der Aufsuchungserlaubnis und damit erster Kontakt mit der Bergbehörde 11. März 2002: Erteilung der Aufsuchungserlaubnis mit negativer Stellungnahme zur Machbarkeitsstudie 24.04.2008 6
Daseinsvorsorge Den Kommunen wird im Grundgesetz der Bundesrepublik Deutschland (Art.28) und in der Verfassung des Freistaats Bayern (Art.83) als besondere Aufgabe die Sicherung der Lebensgrundlagen zugewiesen. Versorgung mit elektrischer Kraft 24.04.2008 7
Erlaubnisfeld Unterhaching 11. März 2002 24.04.2008 8
Erste Probleme Fündigkeitsversicherung Bei behördlicher Bescheinigung von nur 90 C bis höchstens 95 C und Schüttung niemals über 100 l/s Ergebnis: 10 Monate Verhandlung Verteuerung der Bohrung Rohstoffkrise, Ölkrise 24.04.2008 9
Temperaturgradienten Region München [K/100m] Quelle: GGA 24.04.2008 10
Temperaturen an der Malmoberkante Quelle: GGA 24.04.2008 11
Geologische Interpretation 05 Bohrung Gt 1 Schnittpunkt 1 km 04 0 s OSM OMM Aquitan ms TWT WSW 05 ENE NNW 04 SSE Chatt-Sande Baust.Sch. Rupel-Tonmer. Kreide- Bändermer. Malm Grundgebirge Quelle: GGA/LIAG ZLG ETH Geothermie 110909 24.04.2008 12
Bohrplan- Ausschreibung Feb. 2003 Rollenmeißel Bicentermeißel 24.04.2008 13
Der Bohrturm (Arge Wärmestrom Bavaria) Drei Anbieter zwischen 3,8 Mio und 9 Mio Problem: VOB Stelle und Insolvenz 24.04.2008 14
Bohrung GT 1a Unterhaching Die Auswirkung des Verbots eines Bicentermeißels
Die 2. Bohrung Wann kommt sie endlich? Die Zertifizierung zertifizierter Bohrtürme, eine Bayrische Spezialität innerhalb der EU Zeitverlust 18 Monate dadurch höchste Gefahr für das Überleben des Unternehmens Start im Juli 2006 Das Nachbohren wäre eine Fündigkeitsversicherung wert gewesen. 24.04.2008 16
zur grafischen Abbildung der Erdschichten im Aufsuchungsgebiet (Höhenmodell des Purbeck in Unterhaching) Quelle: GTN ZLG ETH Geothermie 110909 24.04.2008 17
Produktivität und Injektivität für 150 l/s Produktivität Gt 1a : 160 m³/h/mpa Gt 2: 270 m³/h/mpa Injektivität Gt 1a: 118 m³/h/mpa bis 97 m³/h/mpa (50 a) Gt 2: 214 m³/h/mpa bis 176 m³/h/mpa (50 a) Quelle: GTN 24. Juli 2007 24.04.2008 18
Überblick (Plan und Realisierung) Geothermie Unterhaching Weitere Möglichkeiten: Klimatisierung/Kälte (>80 C) Niedertemperaturnetz, Gewächshäuser, Fischzucht, Trocknungsanlagen, Thermalbad (< 60 C) 24.04.2008 19
Kühlturm - Prinzip (Abwasser u. Lärm) Verdunstungsverlust Luft Kondensator Zusatzwasser Quelle: Siemens Abschlämmverlust 24.04.2008 20
Trassenführung 24.04.2008 21
Aktueller Stand 2008 Weiterer Ausbau des Fernwärmenetzes für 2009 geplant (6 MW therm ) Derzeit 28 km Fernwärmeleitung Angeschlossen sind öffentliche Gebäude, Gewerbebetriebe und 3500 Haushalte mit 31 MW therm Anschlussleistung Motivation zum Anschluss: Versorgungssicherheit ohne Importe Kalkulierbare Preise CO 2 Zertifizierung im Gewerbe Anschluss für Einfamilienhaus: 1233 Arbeitspreis: 5,015 ct/kwh (2008) 24.04.2008 22
Jahresproduktion Geothermie Unterhaching MW therm Vertraglich verbriefte Fernwärmeleistung Fernwärme (Winter) tatsächliche Spitzenlast Thermisches Leistungspotenzial für Stromproduktion mit Kalina Technik Fernwärme (Sommer) Grundlast 24.04.2008 23
Hydraulik Erlaubnisfeld Unterhaching 24.04.2008 24
Erlaubnisfelder Jan. 2005 Bis 2010 etwa 25 Kraftwerke realisierbar (ca. 125 MWel) 24.04.2008 25
Bewilligung Der bayrische Sonderweg: Drei Ministerien Bergrechtliche Bewilligung Wasserrecht Baurecht 24.04.2008 26
Spitzenlast und Redundanz Sollte mitten in ein Wohngebiet gebaut werden: 6 Monate Zeitverlust 24.04.2008 27
Fazit Die Geothermie Unterhaching ist in allen Bereichen ein Pilotprojekt Fündigkeitsversicherung Großvolumige Bohrungen Einsatz eines Bohrgerätes, das für horizontale Bohrungen genutzt wurde Parallele Nutzung des Thermalwassers für Wärme- und Stromerzeugung Kalina Anlage mit Plattenwärmetauschern Förderpumpen für große Volumina (>130 l/s) Testprojekt für Bergrecht, Wasserrecht und Baurecht 24.04.2008 28
Danke für die Aufmerksamkeit 24.04.2008 29