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Hydrothermale Geothermie Von Alexander Huhn. Gliederung 1.Grundlagen 2.Funktionsweise 3.Ökonomische Aspekte 4.Beispiele.

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1 Hydrothermale Geothermie Von Alexander Huhn

2 Gliederung 1.Grundlagen 2.Funktionsweise 3.Ökonomische Aspekte 4.Beispiele

3 -Nicht-vulkanische Gebiete -Tiefe Bohrungen -Deutschland Technologien: -Petrothermale Geothermie -Hydrothermale Geothermie -Erdwärmesonden -Grubenwärme etc. Grundlagen - Einordnung Tiefengeothermie (ab 400m) Niederenthalpie Lagerstätten Hochenthalpie Lagerstätten Tiefengeothermie -Marktdominierend -Heißes Fluid in geringer Tiefe -Oft Vulkanregion -Indonesien, Hawaii Technologien: -Dry Steam -Single Flash -Double Flash

4 Grundlagen - Vorkommen Aquifer (Grundwasserleiter) Gesteinskörper mit Hohlräumen Grundwasserleitung Thermalwasserreervoir Thermalwasserfelder Heiß- und Trockendampfvorkom men 40 – 100 °C Häufig in Deutschland Förderung oft mit Pumpenunterstütz ung Stromerzeugung durch speziellen Prozess 100 – 250 °C Hoher Druck Attraktiv für Stromerzeugung Eher selten in Deutschland

5 Grundlagen - Standort Seismische Erkundungen -Fehlende Bohrbeobachtungen am Standort -Darum: 2D/3D-Seismik wird erstellt -Hydraulische Tests und Fördertests -Temperaturen, Drücke, Gesteinsanalyse, Fluideigenschaften, -Fündigkeitsrisiko ausschließen durch Bohrung und Proben -Qualität: Chemismus des Wassers -Quantität über die installierbare Leistung einer Anlage ist definiert mit:

6 Funktionsweise Allgemeines Wasserführende Gesterinsschicht wird angebohrt 2000 – 4000 Meter Tiefe Thermalwasser wird nach oben gepumpt bzw. Steigt durch hohen Druck von alleine nach oben Wärmetauscher entzieht dem Wasser die Energie Thermalwasser kann sowohl für Wärmeerzeugung als auch für Stromerzeugung dienen Reinjektionsbohrung führt das kalte Wasser wieder in das Erdreich

7 Funktionsweise Wärmeerzeugung Weit verbreitet Häufig Fernwärme Grundlastversorgung Einbindung Niedertemperaturversorgung (Gewächshäuser, Landwirtschaft) Thermalbad oder Trinkwasser bei passendem Chemismus Stromerzeugung Dampfturbine benötigt normalerweise Temperaturen > 200°C Thermalwasser < 100°C Binäre Systeme: ORC oder Kalinaprozess Arbeitsmittel: Fluid mit niedrigem Siedepunkt Funktionsweise

8 Bohrung Grundlage ist die seismische Exploration Keine Beeinflussung anderer grundwasserführender Schichten Erfahrung aus der Erdöl- und Erdgasindustrie Verrohrungsdurchmesser nimmt mit der Tiefe ab Zementierung der Rohre Zugang zur Zielformation durch Perforation Stimulationsverfahren: Aufweitung der Wasserwegsamkeiten durch Einpressung von Wasser oder Säuren

9 Funktionsweise Doublette Technik oft erprobt Föderbohrung und Injektionsbohrung 500m - 3 km Abstand zur Vermeidung hydraulischer und thermischer Kurzschluss im Aquifer Saiger, oder gerichtet je nach Abstand über Tage Modifizerung zu einer Triplette möglich Verzicht auf Dublette, wenn Wasserqualität gut genug ist Deutschland aber meist Dublette aufgrund des höheren Mineralgehalts Grund für Dublette: Vermeidung negativer Umwelteinwirkungen, Druckerhaltung im Reservoir

10 Funktionsweise Vorteile stetig nutzbar Keine saisonalen Abhängigkeiten Grundlastfähig Mit Fernwärme keine Öltanks etc. nötig Gute CO2 Bilanz Keine potentielle Brand- oder Explosionsgefahr in den angeschlossenen Gebäuden (wie z.B. Gas) Kohlendioxidarm Unerschöpflich Niedrige Geräuschentwicklung Zuverlässig Nachteile hohe Bohrkosten/hohe Investitionskosten Komlpizierte Bohrung und Seismische Forschung (Durchmesser, Bohrgeräte) Niedrige Bohrgeschwindigkeiten Landabsenkungen durch Kontraktion des Gesteins (Erdbeben) Fündigkeitsrisiko Wirtschaftlichkeit nur bei hoher Nachfrage Nachteile der Stimulation (seismische Ergeignisse)

11 Ökonomische Aspekte Kosten Brennstoffkosten sollen durch Investitionskosten ersetzt werden Neues Fernwärmenetz bis zu 50% der Gesamtinvestitionen Bei vorhandenem Netz: Bohrung ist der Hauptkostenfaktor Spanne von 3 Mio bei Versorgung Einzelobjekte und Erdwärmesonde bis 100 Mio für 4000 Meter Dublette und Neubau Fernwärmenetz

12 Beispiele Deutschland Unterhaching: 3,9 Mwel, 38 MWth, 3350 Meter Tiefe, Kalina Kraftwerk Ca. 26 größere Anlagen zwischen 100 kW und 20 MW Meist Wärmegewinnung und Thermalbäder Gesamt: ca. 128 MWth 150 weitere Projekte in Planung Weltweit Insgesamt MWth und 9000 MWel Hauptsächlich in Island, Philipinen, Indonesien, Japan, Neuseeland

13 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

14 Quellen Zukunft der Energieversorgung (Innovationsbeirat Innovationsbeirat der Landesreg.) geothermie/http://www.erdwerk.com/hintergrund/was-ist- geothermie/ e_geothermische_Systeme.pdfhttp://www.gawn.de/seminars/wasserberlin09/25.03/Tief e_geothermische_Systeme.pdf e/Publikationen/Hintergrundpapier_Stimulation_GtV- BV.pdfhttp://www.geothermie.de/fileadmin/useruploads/Servic e/Publikationen/Hintergrundpapier_Stimulation_GtV- BV.pdf


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