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Erstellung eines Geothermischen Informationssystems für Deutschland Geothermische Energie Das Projekt Ausblick Rüdiger Schulz Informationsveranstaltung.

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Präsentation zum Thema: "Erstellung eines Geothermischen Informationssystems für Deutschland Geothermische Energie Das Projekt Ausblick Rüdiger Schulz Informationsveranstaltung."—  Präsentation transkript:

1 Erstellung eines Geothermischen Informationssystems für Deutschland Geothermische Energie Das Projekt Ausblick Rüdiger Schulz Informationsveranstaltung für die SGD, Hannover,

2 1.Unerforschte Formen 2.Geo- / ozeanische Energie 3.Solarenergie 4.Neue Biomasse 5.Windenergie 6.Wasserkraft 7.Traditionelle Biomasse 8.Kernkraft 9.Erdgas 10.Erdöl 11.Kohle Shell: Weltenergieverbrauch steigt in den nächsten 50 Jahren auf das Dreifache, die Weltbevölkerung von 6 auf 10 Milliarden. Und Kyoto…?

3 (Hänel & Staroste): Atlas of Subsurface Temperatures in the European Community (Hänel & Staroste): Atlas of Geothermal Resources in the European Community, Austria, and Switzerland (Hurtig, Cermak, Hänel & Zui): Geothermal Atlas of Europe (Hurter & Hänel): Atlas of Geothermal Resources in Europe Europaweite Geothermie-Atlanten

4 Karte aus dem Geothermie-Atlas von Hurter & Hänel

5 Geothermische Energie Speichersysteme Nutzungsarten Petrothermale Systeme Gestein, Magma Hydrothermale Systeme (>150 °C) Hochdruckwasserzonen Dampfsysteme Heißwassersysteme Hydrogeothermische Systeme (<150 °C) Aquifere Thermalwasser Oberflächennahe Systeme max. 25 °C, 400 m Hot-Dry-Rock - Technologie Stromerzeugung Stromerzeugung (>100 °C) Direkte Nutzung Wärmepumpen

6 Norddeutsches Becken Speicherkomplex Lias – Rät Mittlerer Buntsandstein Rotliegend-Sandsteine Unterkreide-Sandsteine Dogger-Sandsteine Keuper-Sandsteine Oberrheingraben Oberer Muschelkalk Mittlerer Buntsandstein Molasse-Becken Malmkarst (Oberer Jura) Aquifere Geothermische Wärmenutzung

7 Norddeutsches Becken Rotliegend-Sandsteine Oberrheingraben Buntsandstein & Muschelkalk Molasse-Becken Malmkarst Aquifere Geothermische Stromerzeugung

8 Dublette Tiefe: – m Direkte Nutzung1- 40 MW t

9 Stand 2004 Direkte Nutzung 7 Anlagen mit einer instal- lierten Leistung von mehr als 5 MW: 120 MW

10 Stand 2004 Direkte Nutzung 135 MW t 31 Anlagen mit einer instal- lierten Leistung von 135 MW 7 Anlagen mit einer instal- lierten Leistung von mehr als 5 MW: 120 MW 24 Anlagen mit einer instal- lierten Leistung von 0,1 bis 5 MW : 15 MW

11 Stand 2004 Stromproduktion 0,23 MW e Neustadt-Glewe Stromproduktion: 230 kW Jährliche Energie: 1500 MWh/a Neustadt-Glewe ORC Turbine Demonstrationsanlage (BMU-Förderung)

12 Im Bau Stromproduktion 1- 5 MW e 7 Anlagen

13 Im Bau Stromproduktion 1- 5 MW e 7 Anlagen Projekt Unterhaching Stromleistung: ca. 3 MW

14 Im Bau Stromproduktion 1- 5 MW e 7 Anlagen Projekt Unterhaching Stromleistung: ca. 3 MW

15 Geothermische Stromprojekte BundeslandBetriebBau Ge- plant öff. För- derung max. inst. Leistung ( ) Bayern BY MW e Baden-Württemberg BW MW e Rheinland-Pfalz RP MW e Hessen HE113 MW e Mecklenburg-Vorp./ Brandenburg MV BB MW e Deutschland ~ 380 MW e Stand: Sept. 2005Bau: mind. 1 Bohrung abgeteuft Geplant: Bergrechte vorhanden Öff. Förderung: ZIP-Programm

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17 Das Fündigkeitsrisiko bei geothermischen Bohrungen ist das Risiko, ein geothermisches Reservoir mit einer (oder mehreren) Bohrung(en) in nicht ausreichender Quantität oder Qualität zu erschließen. Die Quantität wird definiert über Leistung P = ρ F c F Q (T i – T o ) Fündigkeitsrisiko: Definition Die ausreichende Energieabgabe ist Betriebsrisiko Energie E = ρ F c F Q (T i – T o ) Δt

18 Aquifertyp: porös, klüftig, karstig Tiefe/Struktur: Reflexionsseismik (FIS Kohlenwasserstoff) Verbreitung, Mächtigkeit 3D-Untergrundmodell Bisher (noch) nicht digital vorhanden Temperaturen: Abgeleitet aus der Tiefe Berechnet im FIS Geophysik (Subsystem Temperaturen) Ergiebigkeit: Abgeleitet aus Aquifertyp und Bohrungen Bisher nicht in Datenbanken vorhanden Aufbau eines Geothermischen Informationssystems auf Basis des FIS Geophysik

19 Tiefe und Struktur Geothermisches Kartenwerk von NO-Deutschland 1: Beispiel: Top Lias (Speicherkomplex Lias-Rät)

20 @ Geophysik online – Das Fachinformationssystem Geophysik Fachinformationssystem Geophysik

21 Aktuelle Datenbestände Fachinformationssystem Geophysik VerfahrenAktueller Datenbankinhalt Bohrlochgeophysikca Logs aus 350 Bohrungen mit max Teufen-Steps; 37 eingesetzte Sonden versch. Typen. Verteilung: projektbezogen. Geoelektrikca Schlumberger-Sondierungen mit max. 15 km Auslage; ca D-Interpretationen. Verteilung: projektbezogen. Gravimetrieca Schweremessungen. Verteilung: deutschlandweit flächendeckend. Magnetikca. 1,4 Mio. Messpunkte; überwiegend aus der Aeromagnetik. Verteilung: deutschlandweit flächendeckend. Temperaturen Temperaturen aus Bohrungen und Tiefen bis zu m. Verteilung: deutschlandweit. Gesteinsphysik- Seismik-

22 Untergrund- Temperaturen

23 Temperaturverteilung Tiefe 2500 m Gebiet München – Süd Isar Unterhaching

24 Hydraulische Teste im Malm (Thermal -) Bohrungen Geothermie - Bohrungen Bohrungen im zentralen Molassebecken rot:

25 Hydraulische Teste im Malm s (m) (Thermal -) Bohrungen Geothermie - Bohrungen Bohrungen im zentralen Molassebecken Erforderliche Absenkung zum Erreichen der Förderraten Theoretische Kurven für 300 m (150 m) Absenkung rot: laminar 300 m 150 m laminar lam.-turb. Q (l/s) 100 l/s nicht fündig fündig

26 Poro-Perm-Daten: Für das Geothermische Informationssystem nutzbar (unter Wahrung der Eigentumsrechte) Hydraulische Parameter Stand: Mai 2006 Bohr- löcher Kerne Formations- angaben zu Kernen Porositäten/ Permeabili- täten

27 Permeabilität Verteilung der Daten der KW-Industrie Stand: Mai 2006

28 Ziel: Lieferung von Fündigkeits- vorhersagen an wählbaren Lokalitäten, zunächst für Aquifere Arbeitsschritte Datenakquisition Homogenisierung Qualitätsmanagement Anonymisierung 2/3D-Grids, räumliche Interpolation Up- und Downscaling Berechnung von Erfolgswahrscheinlichkeiten rechtliche und technische Rahmenbe- dingungen Interne und externe Softwarelösung

29 Internet Webserver Benutzerschnittstelle und Ergebnisdarstellung MapserverApplikationssteuerungVisualisierung (2D-, 3D-Darstellung) Berechnung der Zielgrößen, Strukturdaten Gridding, Anonymisierung, Datenverschneidung Schnittstelle: Shapefiles Schnittstelle: Fremddatenbanken Schnittstelle: FIS GP LBEG Bohrungen u. Schichtenver zeichnisse GGA, BGR, SGD Atlanten d. Geotherm. Potenzials SGD, GTN Karten u. Regional- studien BGR Southern Permian Basin Atlas GGA Subsystem Tempera- turen Strati- graphie BohrungenSubsystem Hydraulik Seismische Profile FIS KW FIS GP Feldesdaten … Erläuterung: Daten- vorhanden Bestand im Aufbau Datenbe- stand auffüllen Bestand geplant Architekturmodell

30 Das Projekt BMU 3 Jahre bis 2008 LBEG LUNG LGRB LMU GTN Wiss. Begleitung: PK Tiefe Geothermie der Staatlichen Geologischen Dienste Förderung: Laufzeit: Partner: Niedersachsen, Hannover Mecklenburg – Vorpommern, Güstrow Baden – Württemberg, Freiburg München in Kooperation mit LfU Bayern Neubrandenburg

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32 Planungsgrundlagen für Geothermische Bohrungen zur lokalen Wärmeversorgung und regionalen Stromversorgung


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