Durchgeführte und geplante Arbeiten zur geologischen Untersuchung ( Rahmenkonzept Tiefengeothermie Sachsen ) Platzhalter Bereich Zweitlogos Dresden, 05.10.2009 Dr. M. Felix & Dr. P. Wolf
Gliederung 1. Zielstellung 2. Rahmenbedingungen 3. Rahmenkonzept Tiefengeothermie Sachsen 4. Forschungsverbund Tiefengeothermie Sachsen 5. gegenwärtig laufende Arbeiten 6. Was sollte der potenzielle Investor wissen? 2 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
1. Zielstellung Rahmenbedingungen Rahmenkonzept des Freistaates Sachsen zur Tiefengeothermie (WOLF & FELIX u.a. 2009) Zeitlicher Rahmen für die Umsetzung des Rahmenkonzeptes Informationen zum Stand der Umsetzung des Rahmenkonzeptes per 05.10.2009 3 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
2. Fachpolitische Rahmenbedingungen Die alternative Energiebereitstellung mittels Geothermie im Sinne von Systemlösungen für Grundlastenergie und die Wärmegewinnung bildet in den nächsten Jahren einen Handlungsschwerpunkt des Freistaates Sachsen. Dazu sind günstige Rahmenbedingungen zu setzen (Forschung verstärken, Industrie unterstützen, Kooperationen z. B. im Technologiebereich intensivieren etc.) In diesem Rahmen ist beabsichtigt, die Arbeiten zur Nutzung der Ressource zu forcieren ( Freistaat geht in Vorhand ). 4 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
2. Wissenschaftliche Rahmenbedingungen Petrothermale Geothermieprojekte kommen nicht von der Stange. Sie erfordern eine auf die lokalen geologischen Bedingungen abgestimmte Projektierung. Dazu benötigt man sowohl im Übertageals auch im Untertagebereich den notwendigen wissenschaftlichen und technologischen Vorlauf (Vorträge FÖRSTER und FELSMANN). Auf dem Weg zur Realisierung petrothermaler Geothermiekraftwerke ist die Komponente der Forschung hoch (Vorträge SCHULZ & HOFMANN und FÖRSTER). 5 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
2. Geowissenschaftliche Rahmenbedingungen Deckgebirge Deckgebirge G r u n d g e b i r g e Ausgehend von der geologischen Situation in Sachsen ist im Unterschied zu den meisten anderen Bundesländern nicht auf die hydrothermale, sondern auf die petrothermale Geothermie zu setzen (Vortrag BERGER&WAGNER). 6 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
3. Rahmenkonzept Tiefengeothermie Sachsen Rahmenkonzept Tiefengeothermie Freistaat Sachsen Titelblatt 1 Einführung 2 Aufgabenstellung 3 Tiefe Geothermie in der Bundesrepublik und Ausgangsposition im Freistaat Sachsen 4 Tiefe Geothermie in Sachsen 4.1 Geothermische Potenziale 4.2 Geologisch-geothermische Modellierung des Grundgebirges 4.3 Lösungsansätze für ein tiefes Geothermieprojekt in Sachsen 5 Ableitung von Vorzugsgebieten 6 Untersuchung der Vorzugsgebiete für ein petrothermales Geothermieprojekt 7 Organisatorischer Rahmen 8 Ablauf und zeitlicher Rahmen 9 Aufwandsabschätzung 10 Literatur 11 Tabellenverzeichnis 12 Abbildungsverzeichnis 13 Anlagenverzeichnis Freiberg, den 10.08.2009 Bearbeiter: Dr. P. Wolf, Dr. M. Felix unter Mitarbeit von: H.-J. Berger, L. Aßmann, Dr. Krentz, K. Hofmann 7 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Schwerpunkte Rahmenkonzept Basierend auf einer Sachstandsanalyse (BOECK u. a. 2005) und weiterer ergänzender Untersuchungen (WAGNER 2007 und 2008) wird das Potenzial der tiefen Geothermie im Freistaat Sachsen beschrieben und eine Problem- und Standortanalyse für geeignete Untersuchungsgebiete zur petrothermalen Geothermie vorwiegend aus geowissenschaftlicher Sicht durchgeführt. Das Rahmenkonzept bildet die konzeptionelle Grundlage für die zukünftige Erschließung der tiefen petrothermalen Geothermie im Freistaat Sachsen. 8 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Grundidee: Tiefe petrothermale Geothermie braucht relativ stimulier- / fracfreundliche Gesteine mit guter radiogener Wärmeproduktion bei moderaten bis erhöhten geothermischen Parametern Frage: Wo sind solche Ausgangsbedingungen in Sachsen am ehesten zu erwarten? 5 Untersuchungsgebiete kamen in die engere Wahl 9 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
5 3 2 1 4 10 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Bewertung der Untersuchungsgebiete Untersuchungsgebiet Bewertung (1) Gera-Jachymov- Zone im Raum Schwarzenberg-Aue- Zwickau für die spezielle Suche eines Projektstandortes besonders geeignet (2) NW-SE Bruchzone im Raum Freiberg für die spezielle Suche eines Projektstandortes geeignet V o r z u g s g e b i e t e (3) Elbezone im Raum Meißen-Dresden-Pirna (4) SW-Vogtland im Raum Schönbrunn-Oelsnitz/V.- Eichigt (5) NW-Sachsen im Raum Delitzsch-Schenkenberg für die spezielle Suche eines Projektstandortes besonders geeignet Seismisch aktives Gebiet; Quellenschutz nicht geeignet Konflikt mit Aufsuchungsbewilligung für Rohstoffe nicht geeignet In diesen 3 Gebieten werden durch den Freistaat weitere Vorarbeiten durchgeführt. 11 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Bewertung der Untersuchungsgebiete Untersuchungsgebiet Bewertung für die spezielle Suche eines Hinweis: (1) Gera-Jachymov- Zone im Projektstandortes besonders Raum Schwarzenberg-Aue- geeignet Das Zwickau bedeutet nicht, dass in anderen Gebieten eine Nutzung des petrothermalen für die spezielle Potenzials Suche eines ausgeschlossen ist. (2) NW-SE Bruchzone im Projektstandortes geeignet Der Raum Freiberg Freistaat konzentriert sich gegenwärtig V o r z u g mit s g seinen e b i e t e Vorarbeiten auf 3 Gebiete. für die spezielle Suche eines (3) Elbezone im Raum Projektstandortes besonders Diese Meißen-Dresden-Pirna weisen nach geeignet gegenwärtigem Kenntnisstand infolge In diesen 3 Gebieten werden guter bergmännischer Erschließung durch besonders den Freistaat günstige weitere geologische Voraussetzungen auf. (4) SW-Vogtland im Raum Schönbrunn-Oelsnitz/V.- Eichigt Seismisch aktives Gebiet; Quellenschutz nicht geeignet Vorarbeiten durchgeführt. (5) NW-Sachsen im Raum Delitzsch-Schenkenberg Konflikt mit Aufsuchungsbewilligung für Rohstoffe nicht geeignet 12 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Elbezone im Raum Meißen-Dresden-Pirna 5 km NW-SE-Bruchzone im Raum Freiberg-Frauenstein 13 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf Gera-Jáchymov-Zone im Raum Aue/Schwarzenberg Görne (2009)
Projektphasen für ein geothermisches Kraftwerk Projektphase* Leistungspaket* Rahmenkonzept 05/2009 Vorplanung Prospektion Basisstudie Vorstudie Erlaubnisfeldantrag Prospektionsstudie Start- Phase Such- Phase (heute) geowissenschaftliche Vorleistungen des Freistaates in Zusammenarbeit mit dem FV TGSN Exploration Explorationsbericht Bohrungs- und Testbericht Erkundungs- Phase Standortentwicklung Produktionsbohrungen Kraftwerksbau * (auf der Basis der Vorgehensweise bei Geothermieprojekten im Oberrheingraben); Quelle: BAUER 2009, 360plus Consult GmbH, Karlsruhe 14 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf Erschließung UT Erschließung OT 12/2015
Warum Forschungsverbund? Petrothermale Geothermie weltweit wissenschaftliches Neuland auch in Deutschland relativ wenige Erfahrungen mit HDR-Projekten Forschungsanteil überwiegt insbesondere in den ersten Projektphasen Geology first bis zum Ende der untertägigen Erschließungsphase Minimierung des Erfolgsrisikos durch Bündelung der Fachkompetenzen 50% FV TGSN Das sächsische Bergmannssprichwort Vor der Hacke ist es duster gilt auch für die Tiefengeothermie. Vor dem Geothermie-Bohrkopf ist es duster Quelle: BAUER 2009, 360plus Consult GmbH, Karlsruhe 15 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Kooperationsvereinbarung zum Forschungsverbund Tiefengeothermie Sachsen zwischen dem Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie August-Böckstiegel-Straße 1, 01326 Dresden-Pillnitz,, der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, Agricolastraße 22, 09599 Freiberg, dem Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ Telegrafenberg, F 224, 14473 Potsdam, dem Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik, Stilleweg 2, 30655 Hannover, in der gegenwärtigen Phase dominiert bei der Zusammensetzung die geowissenschaftliche und noch nicht die technische Komponente der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe Stilleweg 2, 30655 Hannover, und dem Sächsischen Oberbergamt Kirchgasse 11, 09599 Freiberg, 16 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Arbeitsphasen nach Rahmenkonzept Rahmenkonzept geowissenschaftlicher Anteil technisch-technologischer Anteil Start- Phase Such- Phase Erkundungs- Phase Erschließung UT Erschließung OT Forschungsverbund (heute) 17 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Geologisch-tektonische 3D-Modellierung Partner FV TGSN GFZ heterogene Datenbasis S t a r t u n d S u c h p h a s e Strukturgeologische 3D-Modelle LIAG BGR Homogenisierung Abgleich TU BAF WVnehmer Industriepartner Datenaquisition komplexe Interpretation 2009 / 2010 18 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Geothermische 3D-Modellierung S t a r t u n d S u c h p h a s e Geologischtektonische Modelle Geothermische 3D-Modelle 01/2010 07/2010 19 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Geothermische 3D-Modelle (ab hier Einbeziehung Investor) Erarbeitung Empfehlung Projektstandort Partner FV TGSN + Investor Reservoir-Modellierung Projektstandort Partner FV TGSN + Investor 20 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf
Was sollte ein potenzieller Investor wissen? Das Sächsische Geothermiekraftwerk ist nicht von der Stange zu haben! umweltpolitisch von großer Bedeutung Schaffung von Technologie-know-how Imagegewinn; CO 2 -Reduzierung anspruchsvolle standortspezifische Machbarkeitsstudie Zwei 5 000 m Bohrungen (Schluck- und Förderbohrung) im Kristallin Hohe Investitionskosten Finanzbedarf ca. 60 Mio Fündigkeitsrisiko muss minimiert werden Schaffung hoher Volumenstromraten (deutlich über 100 m 3 /h) notwendig Risikomanagement erforderlich Investor Zuschuss nach EEG und EEWärmeG Förderung Bund/Land * 21 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf Amortisationszeiten nicht unter 10 Jahren (Strom- und Wärmenutzung) * kein Rechtsanspruch
Arbeitsphasen nach Rahmenkonzept Rahmenkonzept Start- Phase Zeitschiene (sehr anspruchsvoll) 05/2009 Such- Phase Erkundungs- Phase Forschungsverbund Investor!! 6 Jahre 07/2010 Erschließung UT Erschließung OT 22 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf 12/2015
Vision Wir setzten gemeinsam mit den Forschungsverbundpartnern alles daran, die wissenschaftlichen Voraussetzungen dafür zu schaffen, 2015 ein solches Bild auch im Freistaat Sachsen aufnehmen zu können. Glück auf! 23 05.10.2009 Dr. Felix & Dr. Wolf