Energiegewinnung der Zukunft: Geothermie-Heizkraftwerk Sauerlach

Energiegewinnung der Zukunft: Geothermie-Heizkraftwerk Sauerlach

Wer die Zukunft gestalten will, muss die Gegenwart verändern. 2

i at Seite 4 Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit: Strom und Wärme aus Geothermie Seite 6 Natürliche Energiequellen: Sinnvoll genutzt am Standort Sauerlach Seite 8 Das Geothermie-Projekt der SWM: Eine Investition in die Zukunft Seite 10 Umwelt und Technik: Die Fakten Seite 11 Stadtwerke München: Besser leben mit M

snachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit sm St o und Wärme aus Geothermiee e Mit der Nutzung von Geothermie erweitern die Stadtwerke München ihr ökologisch ausgerichtetes Konzept der Energieversorgung. SWM mit neuer Energie Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit sind fundamentale Grundsätze der Unternehmenspolitik der Stadtwerke München. Den Münchner Bürgern wird eine sichere Versorgung mit Strom und Wärme geboten. Gleichzeitig können sie sich darauf verlassen, dass die Erzeugung von Strom und Wärme umweltschonend erfolgt. Dabei geben sich die SWM nicht mit den Mindeststandards zufrieden, sondern setzen auf Innovation. Die ausgewogene Eigenerzeugung von Strom und Wärme beruht auf einem intelligenten Mix aus fossilen Brennstoffen (Kohle, Erdgas), Kernkraft und regenerativen Energiequellen Biomasse, Solarenergie sowie Wind- und Wasserkraft. Die Fernwärme wird zu über 90 Prozent in Heizkraftwerken erzeugt, die den Brennstoff besonders gut ausnutzen. Im Interesse der Münchner Bürger arbeiten die SWM ständig daran, die Energie- und Wärmeerzeugung unter den Aspekten Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit zu optimieren. Münchner Stadtgebiet Dampfnetz Heißwassernetze Blockheizkraftwerk Wasserkraftwerke Photovoltaik-Anlagen HW Theresienstraße HW Kathi-Kobus-Str. FWA Meiserstraße (Regenerative Fremdeinspeisung) PV Stadtwerks Zentrale Gasentspannungsturbine Stadtwerks Zentrale PV Stadtwerks PV Pasinger Fabrik* Zentrale PV Fassade Pasinger Fabrik Blockheizkraftwerk Westbad * mit SWM-Beteiligung HW Freiham 4 HKW Süd FWA Sendling Heizkraftwerke Heizwerke Fernwärmeanlage Geothermie-Anlage Windkraftanlage Regenerative Fremdeinspeisung z. B. Tivolimühle, Bäckermühle, Kraem. Kunstmühle PV Solartankstelle Arcistraße PV Droste- Hüslhoff-Schule HW Koppstraße Großhadern Sendling WKW Forstenrieder Park WKW Isarwerk 1 WKW Isarwerk 2 Biogasanlage Hellabrunn HW Schwabing HKW Freimann Freimann FWA Müllerstraße WKW Stadtbachstufe WKW Isarwerk 3 Nord Perlach WKW Maxwerk Windkraftanlage Fröttmaning Unterföhring PV Gewerbezentrum Giesing Sauerlach PV Haagerstraße PV Tram-Werkstätte Stündlerstraße Nach der erfolgreichen Einbindung einer neuen Energiequelle, der Geothermie, in das Fernwärmenetz Riem gehen die SWM mit dem ersten Geothermie-Heizkraftwerk in Sauerlach einen weiteren Schritt in diese Richtung. Hier wird Strom aus der lokalen regenerativen Ressource Geothermie gewonnen und gleichzeitig eine umweltfreundliche Wärmequelle für Sauerlach Moosburg bereitgestellt. Wasserkraftwerke Uppenborn 1 und 2 PV Grundschule Süd Moosburg PV Betriebshof Moosburg HKW Nord mit Müllverbrennungsanlage HW Gaisbergstraße PV GEWOFAG-Parkhaus PV Messe-Parkhaus PV HW Riem HW Riem mit Geothermie PV Servicezentrum Badesee HW Perlach PV Messe München* PV U-Bahnhof Neuperlach Süd Geothermie HKW Sauerlach Vagen Wasserkraftwerke Leitzachwerk 1, 2 u. 3 PV Referenzanlage Moosburg Geothermie Wärme aus dem Inneren der Erde Im Inneren des Erdballs steckt viel Energie Vulkane, Geysire und heiße Quellen zeugen davon. Heiße Quellen werden seit Jahrtausenden zum Baden benutzt, beispielsweise auf Lipari bei Sizilien oder in einigen Thermal-Kurorten Deutschlands. Rich-

Wieso ist es in der Erde warm? In der festen Erdkruste entsteht Wärme durch den Zerfall von natürlichen radioaktiven Isotopen. Die Temperatur im flüssigen Inneren der Erde beträgt nach heutigen Schätzungen zwischen 3.000 und 10.000 Grad Celsius. Etwa 40 Prozent des Wärmestroms, der an der Erdoberfläche ankommt, stammt aus dem Erdinneren, die restlichen 60 Prozent kommen aus der Erdkruste. Der Wärmestrom heizt zunächst das Gestein in der Tiefe auf, natürlich aber auch Wasser, das in solche tiefliegenden Schichten eindringt. Dieses heiße Wasser wird als Thermalwasser bezeichnet, diese Form der Geothermie als hydrothermale Geothermie. Erdkern ca. 3.400 km, 6.000 C Erdmantel ca. 2.900 km Erdkruste ca. 40 km

snatürliche Energiequellen svoll Sinnvoll genutzt am Standort Sauerlach Die Region Südbayern bietet geologisch optimale Voraussetzungen, um aus der Erde Wärme zu gewinnen. Geologische Bedingungen München und Sauerlach liegen im sogenannten Molassebecken. Hier sind die Voraussetzungen für hydrothermale Geothermie sehr gut: Tief unter der Erdoberfläche befindet sich ein riesiger Vorrat an heißem Wasser, der relativ Nord-Süd-Schnitt durch das Voralpenland N Isar Sauerlach Tiefe 130 Grad Celsius erwartet. Damit dieses heiße Wasser genutzt werden kann, muss es an die Oberfläche geholt werden. Dabei bietet der verkarstete Malm-Kalkstein noch einen weiteren, für die Wärmegewinnung wesentlichen Vorteil: Durch die Hohlräume fließt das Wasser relativ gut, so Mangfall S dass mit einem Bohrloch eine große Wassermenge gefördert werden kann. Das Prinzip Nachhaltigkeit 30 C 65 C 93 C 130 C Bei der Geothermie-Anlage in Sauerlach wird nur der Energieinhalt des heißen Wassers genutzt: Nach Übertragung der Wärme auf den Heizkraftwerksprozess wird das abgekühlte, ansonsten aber nicht verän- einfach angezapft werden kann. Dieser Energiespeicher derte Wasser wieder in die gleiche geologische Schicht, bildete sich bei der Faltung der Alpen. Dabei wurden die aus der es kam den Malm, zurückgeleitet. Das ist erforderlich, um den Wasserhaushalt in der Tiefe nicht zu Gesteinsschichten unter dem heutigen Voralpenland im Süden nach unten gedrückt. Darüber lagerten sich frische stören. Der natürliche Zufluss von Wasser in diese Schicht Sedimente ab, so dass heute die Kalksteinschicht des Malm ist nämlich sehr gering. Deshalb müssen zwei Bohrungen nördlich der Donau an der Oberfläche, unter München niedergebracht werden, die sogenannte Dublette. Durch schon mehr als 2.000 Meter und unter Sauerlach sogar die erste Bohrung, die Förderbohrung, wird das heiße mehr als 3.600 Meter tief liegt. Wasser nach oben gefördert. Die zweite Bohrung, die Re- Der Malm-Kalkstein ist fast überall verkarstet und zudem von Spalten und Rissen durchzogen. Diese Karsthohlräume sind mit heißem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers entspricht der Tiefenlage des Malm: Bei Straubing beträgt sie 35 Grad Celsius, in Riem in 3.000 Meter Tiefe 102 Grad Celsius und in Sauerlach werden in 4.000 m Wünschen Sie mehr Information? Zu den Themen Geothermie, Umwelt und Nachhaltigkeit finden Sie Details auf unserer Homepage im Internet unter: www.swm.de, Stichwort: M-Natur. 6

Geologisches Profil mit Lage der Dubletten + 500 0 N Bohrungen Sauerlach Thermal 1, Thermal 2, Thermal 3, Thermal 4 projiziert Quartär Obere Süßwassermolasse Ottnang bis Eggenburg S - 500-1000 Oberes Eger (Aquitan) - 1500 Störung Unteres Eger (Chatt) - 2000-2500 Störung Störung Rupel und Sannois - 3000-3500 Störung Thermal 3 Thermal 2 Thermal 4 Thermal 1 Störung Obereozän Unterkreide Jura, Malm inkl. Purbeck (U. Kreide)

edas Geothermie-Projekt der SWM evestition Eine Investition in die Zukunft Modernste Technik über und unter der Erdoberfläche gewährleistet die effiziente Nutzung einer natürlichen Ressource. Die spezielle Bohrtechnik Bohrplatzkarte mit Landepunkten Die Bohrungen für das Geothermie-Heizkraftwerk Sauerlach starten in unmittelbarer Nachbarschaft zum bestehenden Heizkraftwerk in einem Abstand von jeweils 10 Metern. Sie werden bis in circa 4.000 Meter Tiefe vorangetrieben. Alle Bohrungen werden abgelenkt, so dass sie im Malm jeweils etwa zwei Kilometer voneinander entfernt sind. Die dafür eingesetzte Bohrtechnik stammt aus der Erdölund Erdgas-Exploration. Durch die abgelenkten Bohrungen können sämtliche Betriebsanlagen auf engstem Raum zusammengefasst werden. Die Bohrungen haben an der Oberfläche einen Durchmesser von circa 66 Zentimetern und werden in der Tiefe stufenweise enger am Ziel, im Malmkarst, haben sie noch 22 Zentimeter Durchmesser. Alle Bohrungen werden mit Stahlrohren ausgekleidet, durch die das Thermalwasser fließt. Der Wasserspiegel in der Förderbohrung stellt sich im Betrieb auf etwa 300 Meter unter der Sauerlach Bohrplatz Oberfläche ein. Diesen Höhenunterschied überwinden die Bohrlochpumpen, die etwa 600 Meter tief in den Förderbohrungen hängen. Von diesen Pumpen wird höchste Zuverlässigkeit verlangt auch hier kommt modernste Technik aus der Erdölindustrie zum Einsatz. Optimierte Wärme- und Stromerzeugung Erdwärme für Sauerlach Nahwärmenetz Kondensationseinrichtung Im Gegensatz zur Geothermie-Anlage Riem ermöglicht die höhere Temperatur des Thermalwassers in Sauerlach zusätzlich zur Lieferung von Heizwärme auch die Erzeugung von elektrischem Strom. 8 Zur Stromerzeugung kommt ein hoch innovatives Verfahren zum Einsatz, bei dem durch die Verwendung eines Gemisches aus Ammoniak und Wasser in einem hermetisch geschlossenen Kreislauf maximale Wirkungsgrade erreicht werden. Das Ammoniak-Wasser- Gemisch wird zunächst durch die

Wie bohrt man 4.000 Meter tief in die Erde? Der Bohrer besteht aus einem Gestänge von miteinander verschraubten Rohren, die an der Spitze den mit Diamanten besetzten Bohrkopf tragen. Das Gestänge wird mit 70 bis 130 Umdrehungen/Minute gedreht; dadurch zerkleinert der Bohrkopf das Gestein und dringt tiefer vor bis zu 250 Meter/Tag. Bei Bedarf wird das Gestänge verlängert, indem ein weiteres Rohrstück angeschraubt wird. Es kann so bis zu 9.000 Meter lang werden. Für die Arbeiten mit dem Gestänge ist der Bohrturm, das weithin sichtbare Wahrzeichen jeder Tiefbohrung, erforderlich. Das zerkleinerte Gestein wird durch eine umweltfreundliche Spülflüssigkeit, die aus Wasser und darin gelöstem Karbonat besteht, aus dem Bohrloch gespült. Die Spülflüssigkeit wird durch das hohle Gestänge nach unten gepumpt und steigt außen wieder nach oben. Sie kühlt den Bohrkopf und stabilisiert die Wände des Bohrlochs. Die Bohrung wird durch einen speziellen Bohrkopf mit eingebautem Motor abgelenkt, der durch die Spülflüssigkeit angetrieben wird. Um den plötzlichen Ausbruch von Wasser oder Gas zu verhindern, sitzt am Bohrlochkopf der Preventer; er schließt bei Druckanstieg das Bohrloch fest ab.

dumwelt und Technik ddie Fakten Für die Bohrungen wird die spezielle Bohrtechnik aus der Erdöl- und Erdgasexploration eingesetzt. Rationell, sparsam, schonend Geothermie-Heizkraftwerk Sauerlach Technische Daten Elektrische Erzeugungsleistung Jährliche Stromerzeugung Jährliche CO 2-Einsparung Tiefe der Bohrungen 8 MW 64.000 MWh 35.000 t ca. 4.000 m Erwartete Thermalwassertemperatur ca. 130 C Prognostizierte Thermalwassermenge Jährlicher Strombedarf der Bohrlochpumpen Mögliche Wärmelieferung an Sauerlach ca. 240 l/s ca. 13.000 MWh bis zu 7 MW bzw. 5.500 MWh jährlich Die SWM verfolgen mit dem Geothermie-Projekt ihr Unternehmensziel, die regenerative Stromerzeugung auszubauen. Dabei wird der umweltschonende Einsatz von regionalen erneuerbaren Energiequellen gefördert: eine nachhaltige Innovation im Umwelt- und Energiebereich. Zwar sind hohe Investitionen erforderlich, doch sind die Betriebskosten relativ gering und unabhängig von den schwankenden Preisen fossiler Brennstoffe. Damit ist die Geothermie eine sinnvolle Ergänzung zu den wichtigsten fossilen Brennstoffen, die die SWM einsetzen: Steinkohle und Erdgas. Zudem wird der Ausstoß von NOx (Stickoxiden), SO 2 (Schwefeldioxid) und CO 2 (Kohlendioxid) in die Atmosphäre deutlich reduziert: Das Geothermie- Heizkraftwerk wird im Vergleich zu einer Wärmeversorgung mit Heizöl und zur Stromerzeugung im deutschen Kraftwerkspark pro Jahr 35.000 Tonnen CO 2 -Emission einsparen. 10

Stadtwerke München besse ebe t M wie München. Einer der attraktivsten Wirtschaftsstandorte in Europa bietet seinen Bürgern eine geradezu sprichwörtliche Lebensqualität gewährleistet auch durch die Leistungen der Stadtwerke München. Als größtes kommunales Infrastruktur-Unternehmen Deutschlands tragen die Stadtwerke München im Zeichen des großen M zu dieser Lebensqualität aktiv bei. Beispielsweise mit günstigem M-Strom, sicherem M-Erdgas oder zuverlässiger M-Wärme. Oder mit der MVG, einem der besten Nahverkehrsnetze der Welt sowie M-net, dem lokalen Telekommunikations-Anbieter und Netzbetreiber für die Isar-Metropole. Außerdem versorgen die SWM die Münchner Haushalte mit naturreinem M-Wasser aus dem bayerischen Alpenvorland ein Plus, von dem auch die 18 modernen Hallen- und Freibäder der Stadt, die M-Bäder, profitieren. Services wie M//Card, die Kundenkarte der SWM, machen das Leben in München leichter und günstiger, denn in vielen Geschäften können damit Rabatte und Bonuspunkte gesammelt werden. Auch Münchner Geschäftskunden profitieren von den zahlreichen M-Produkten. Sie erhalten wettbewerbsfähige und zeitgemäße Infrastruktur- und Service-Leistungen, die weit über die Versorgung mit Strom, Wärme und Wasser hinausgehen. So leisten wir neben der Lebensqualität auch unseren Beitrag zur Standortsicherheit. SWM Besser leben mit M. 11

Mehr Information über uns: Möchten Sie mehr erfahren? Rufen Sie an. Sie erreichen uns unter Tel. 0 89/23 61-20 20. Oder senden Sie eine E-Mail: meixner.gabriele@swm.de. Impressum Herausgeber: Stadtwerke München GmbH Emmy-Noether-Straße 2 80287 München Infoline: 0 89/23 61-20 20 E-Mail: erzeugung@swm.de Internet: www.swm.de Konzeption, Redaktion und Gestaltung: ABW Agentur für Kommunikation GmbH, München 2007 Fotos: Stadtwerke München, Zefa Gedruckt auf 100 % Recyclingpapier