Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Kann Geothermie die negativen Effekte der Stromerzeugung kompensieren? Vortrag von: Jasmin Amm (re²) & Garnet Hunke (re²)

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Kann Geothermie die negativen Effekte der Stromerzeugung kompensieren? Vortrag von: Jasmin Amm (re²) & Garnet Hunke (re²)"—  Präsentation transkript:

1 Kann Geothermie die negativen Effekte der Stromerzeugung kompensieren? Vortrag von: Jasmin Amm (re²) & Garnet Hunke (re²)

2 Jasmin Amm & Garnet Hunke 2 Inhaltsverzeichnis Einleitung Betrachtung von Erdgas Erdöl Kernenergie Kohle Fazit

3 Jasmin Amm & Garnet Hunke 3 Einleitung CO 2 -Emissionen (2007) Energiewirtschaft: 46% private Haushalte: 15% Verkehr: 18% Industrie und verarbei- tendes Gewerbe: 21% Klimaschutzziel 2020: -40%Treibhausgasemissionen (Basisjahr 1990) Endenergieverbrauch Deutschland 2009 Quelle:

4 Jasmin Amm & Garnet Hunke 4 Inhaltsverzeichnis Einleitung Betrachtung von Erdgas Erdöl Kernenergie Kohle Fazit

5 Jasmin Amm & Garnet Hunke 5 Erschöpfte Erdgaslagerstätten Dienen zur CO 2 -Speicherung: aufgebaut aus Barriere- und Speichersteins Barrierestein (Tonstein) kann erwiesenermaßen über Jahrmillionen Gase zurückhalten Speicherstein (Sandstein) besitzt einen Porenraum zur Speicherung von CO 2 davor mit Erdgas Druck in 800 m Tiefe hoch genug, um die hohe Dichte des kompri- mierten CO 2 zu erhalten Förderung des Resterdgases Quelle:

6 Jasmin Amm & Garnet Hunke 6 Deutschland CO 2 -Speicherungspotenzial (in Milliarden Tonnen): Salinare Aquifere: 6-13 Erdgasfelder: 2,75 Erdöllagerstätten: 0,13 (zu geringfügig in D) Große industrielle Stand- orte 0,375 pro Jahr

7 Jasmin Amm & Garnet Hunke 7 CCS Technologie CCS - Carbon Dioxide Capture and Storage Abscheidungsverfahren Post-combustion Pre-combustion Oxyfuel-Verfahren Transport von CO 2 Pipeline Tanklastwagen Tankschiffe Speicherung von CO 2

8 Jasmin Amm & Garnet Hunke 8

9 Jasmin Amm & Garnet Hunke 9 CCS Technologie Pilotanlage Schwarze Pumpe ( ) Erprobung des Zusammenspiels der einzelnen Prozess-Komponenten therm. Leistung: 30 MW Braunkohle Oxyfuel-Verfahren Demonstrationsanlage in Jänschwalde (2015) therm. Leistung: 650 MW, el. Leistung: 250 MW Braunkohle Oxyfuel-Verfahren (auch Postcombustion-Technologie) Großtechnische Anlage ab 2020 Schwarze Pumpe & Jänschwalde Quelle:

10 Jasmin Amm & Garnet Hunke 10 Inhaltsverzeichnis Einleitung Betrachtung von Erdgas Erdöl Kernenergie Kohle Fazit

11 Jasmin Amm & Garnet Hunke 11 Erschöpfte Erdöllagerstätten Freizeitbad La Ola in Landau Quelle:

12 Jasmin Amm & Garnet Hunke 12 Freizeitbad La Ola in Landau stillgelegte Förderstelle La44 das Schwimmbad wird mit erwärmtem Wasser versorgt und beheizt ehemalige Erdöllagerstätte m Tiefe stündlich zirkulieren Liter Wasser im geschlossenen Kreislauf Erwärmtes heißes Wasser gelangt über den alten Steigrohrstrang zu Tage eine Wärmepumpe und vier Wärmetauscher Fernwärmeleitungen von 500 m

13 Jasmin Amm & Garnet Hunke 13 Positive Effekte durch Geothermie Lage im Oberrheingraben Temperaturanstieg 4,7 °C pro 100 Meter Tiefe über 1 Mio. kWh pro Jahr 20% Abdeckung des Bedarfs des Freizeitbades bzw. 50 Häuser CO 2 -Einsparung von 210 t pro Jahr

14 Jasmin Amm & Garnet Hunke 14 Erdölförderung Landau Erdölförderleistung etwa t pro Jahr größte Erdöllagerstätte Süddeutschlands 0,7% der gesamten Jahresproduktion in Deutschland (3,5 Mio. t pro Jahr) Nutzung des Lagerstättenwassers als geothermische Wärmeenergie über 13 Mio. kWh pro Jahr bzw. 350 Häuser CO 2 -Einsparung von t pro Jahr

15 Jasmin Amm & Garnet Hunke 15 Inhaltsverzeichnis Einleitung Betrachtung von Erdgas Erdöl Kernenergie Kohle Fazit

16 Jasmin Amm & Garnet Hunke 16 Hochaktive radioaktive Abfälle Oberflächenstrahlungsrate größer als 20 mSv/h Aktivität größer als 3,7*10^11kBq/m³ DWR mit 1375 MW: ca. 0,005 kg/GWh

17 Jasmin Amm & Garnet Hunke 17 Temperaturentwicklung h hohe T über see Chandrasekharam, D. and Varun Chandrasekhar, Can Geological Radioactive Waste Disposal Sites Be Used as EGS Sites?, Proceedings World Geothermal Congress 2010, Bali, Indonesia, April 2010

18 Jasmin Amm & Garnet Hunke 18 Prinzipieller Aufbau see Chandrasekharam, D. and Varun Chandrasekhar, Can Geological Radioactive Waste Disposal Sites Be Used as EGS Sites?, Proceedings World Geothermal Congress 2010, Bali, Indonesia, April high level canister 2 heat exchanger 3 water circulating tube 4 repository wall 5 binary power plant

19 Jasmin Amm & Garnet Hunke 19 Inhaltsverzeichnis Einleitung Betrachtung von Erdgas Erdöl Kernenergie Kohle Fazit

20 Jasmin Amm & Garnet Hunke 20 Überblick bereits 1970 untersucht Springhill, Canada: 18°C Lumphinnans, UK: 14,5°C Park Hills, USA: 14°C Shettleston, UK: 12°C Herleen, NL:15°C / 30°C

21 Jasmin Amm & Garnet Hunke 21 Vorteile alter Kohleminen Große Wassermengen Geologischen Gegebenheiten sind bekannt Schächte und Tunnel sind bereits vorhanden geringere Kosten Gute Durchlässigkeit hoher Wärmeaustausch

22 Jasmin Amm & Garnet Hunke 22 Randdaten des 2D- Modells: Entfernung Injektions- und Produktionsbohrung: 1500 m Injektionsbohrung: 350 m, 2-4°C Produktionsbohrung: 660 m, 23°C Oberflächentemperatur: 19°C 2 production flow rates: 10 l/s 800 kW t 20 l/s kW t

23 Jasmin Amm & Garnet Hunke Simulierter Temperaturverlauf

24 Jasmin Amm & Garnet Hunke 24 Kritische Fragen Bedarf und Bereitstellung? Nähe zu Endverbrauchern? Mögliche T - und V- ströme? Probleme mit Wasser? Korrosion und Scaling? Entsorgung? Schwermetalle? Salze?

25 Jasmin Amm & Garnet Hunke 25 Fazit Die vollständige Kompensierung der negativen Effekte wird nicht erreicht, sondern lediglich eine Eindämmung

26 Jasmin Amm & Garnet Hunke 26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !

27 Jasmin Amm & Garnet Hunke 27 Literatur und Quellenverzeichnis

28 Jasmin Amm & Garnet Hunke Literaturverzeichnis (1) Chandrasekharam, D. and Varun Chandrasekhar,Can Geological Radioactive Waste Disposal Sites Be Used as EGS Sites?,Proceedings World Geothermal Congress 2010, Bali, Indonesia, April 2010 George R. Watzlaf and Terry E. Ackman, Underground Mine Water for Heating and Cooling using Geothermal Heat Pump Systems, Mine Water and the Environment (2006) 25: 1–14 © IMWA Springer-Verlag 2006 Georg Wieber und Stefan Pohl, Mine Water: A Source of Geothermal Energy – Examples from the Rhenish Massif, Stand: Zbigniew Malolepszy, LOW TEMPERATURE, MAN-MADE GEOTHERMAL RESERVOIRS IN ABANDONED WORKINGS OF UNDERGROUND MINES, PROCEEDINGS, Twenty-Eighth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, California, January 27-29, 2003

29 Jasmin Amm & Garnet Hunke Literaturverzeichnis (2) A. Renz, Wolfram Rühaak, P. Schätzl, H.-J. G. Diersch, Numerical Modeling of Geothermal Use of Mine Water: Challenges and Examples, TECHNICAL COMMUNICATION, Mine Water Environ (2009) 28:2–14 DOI /s minewater project, Mine water as a Renewable Energy Resource, An information guide based on the Minewater Project and the experiences at pilot locations in Midlothian and Heerlen, Stand: I.M. Kutasov and M. Kagan, Temperature rise around a wellbore filled with nuclear waste, 23 rd NRZ Geothermal Workshop 2001 Alan Jessop, GEOTHERMAL ENERGY FROM OLD MINES AT SPRINGHILL, NOVA SCOTIA, CANADA, Stand: S. Hirschberg (Paul Scherer Institut), A. Voß (Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung), Nachhaltigkeit und Energie: Anforderungen der Umwelt

30 Jasmin Amm & Garnet Hunke 30 Quellenverzeichnis Stand: Stand: Stand: Stand: Stand: Stand: Stand: Stand:

31 Jasmin Amm & Garnet Hunke 31 Backup

32 Jasmin Amm & Garnet Hunke 32 Scaling Is caused by carbonates due to pressure and temperature differences. A dedicated sensor monitors the build-up of scale. However, the low pH value of the water restricts this problem.

33 Jasmin Amm & Garnet Hunke 33 Why pumping a closed mine? When coal mines are closed, there is clearly no revenue stream from coal sales and the expense of pumping water becomes a burden. However, if the pumping is simply stopped there will sooner or later be a problem; usually after several years the water starts to rebound and the water level re- establishes itself. This poses an environmental problem and may even threaten some of the mining villages.

34 Jasmin Amm & Garnet Hunke 34 Korrosion Mine water usually contains substantial quantities of dissolved iron (pyrites). This reacts with oxygen to form ferrous oxides and hydroxides. A possible solution may be to prevent the infiltration of oxygen by sealing the wells with oil (several metres thick) floating on top of the mine water within the wellbores. An oxygen-scavenger injection device may be installed in future in the production well.

35 Jasmin Amm & Garnet Hunke 35 Daten des 2D- Modells (2) covers a total area of 4.5 km² represents one 50-m-thick layer of rocks in the deeper part of the abandoned workings of the Piast mining field has 1632 grid blocks layer dips to the west at an angle of 23°

36 Jasmin Amm & Garnet Hunke 36 Some limitations of the model lack of confining beds supplying the reservoir with heat refinement of the grid and extension to 3-D structures need to be improved


Herunterladen ppt "Kann Geothermie die negativen Effekte der Stromerzeugung kompensieren? Vortrag von: Jasmin Amm (re²) & Garnet Hunke (re²)"

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen