Das Geothermieprojekt Unterhaching

Präsentation zum Thema: "Das Geothermieprojekt Unterhaching"—  Präsentation transkript:

1 Das Geothermieprojekt Unterhaching
Prof. Dr. M. Koch Präsentation von Raphael Spiekermann

2 Agenda Geologische Voraussetzungen Hauptanforderungen
Technisches Konzept Anlagentechnik Die Kalina-Anlage Besonderheiten Chronik Fazit

3 Geologische Voraussetzungen
Rot = Stromerzeugung wirtschaftlich möglich Thermalwasser Aquifere in einer Tiefe von rund 3500m Tiefe mit einer Mächtigkeit bis 600 m Für den Bohransatzpunkt wurden alte seismikdaten neu ausgewertet

4 Hauptanforderungen Erschließung von Thermalwasser mit bis zu 150 l/s
bei ca. 115 ° C Errichtung eines geschlossenen Thermalwasserkreislaufs mit Hilfe des Doublettenprinzips (Förder- und Reinjektionsbohrung) Absicherung der Tiefbohrung gegen Nicht- und Teilfündigkeit Einsatz eines Verstromungsprozesses mit hohem Wirkungsgrad mit Nettoausgangsleistung >2 MWel Bereitstellung kostengünstiger Wärme für eine Fernwärmenutzung für Gebäude, min 4 MWth Wirtschaftlicher Betrieb der Gesamtanlage

5 Technisches Konzept 2 parallele Wärmetauscher  dadurch betrieb sehr gut regelbar

6 Technisches Konzept Ursprünglich geplant: Stromgeführter Betrieb - Spitzenleistung Kalina-Anlage 4,7 MWel - Fernwärmenetz 4 MWth Technisch Umgesetzt: Wärmegeführter Betrieb - Fernwärmenetz 30 MWth (Ausbau bis 70 MWth geplant) - 56 km Fernwärmenetz (größter Ausbau seit 80-er) l/sek mit 123 °C ≈ 38 MWth - Jährliche Wärmemenge ca MWhth - Spitzenleistung Kalina-Anlage 4,1 MWel (Durschnitt 3,36 MWel) - Jährliche Strommenge Mwhel t/a Emmissionseinsparung Run auf Verträge für Wärmeabnahme aus Fernewärmenetz

7 Jahresganglinie Fernwärmenetz
Technisches Konzept Jahresganglinie Fernwärmenetz Wärmeinput durch wirtschaftliches optimum bestimmt  konstant  anders als gewöhnliche KWK  beste recourcennutzung

8 Die 12-stufige Tiefenpumpe
Anlagentechnik Die 12-stufige Tiefenpumpe Förderrate 150l/sek Neuentwicklung, da für die gegebenen Leistungswerte von 150 l/sek bei 120 °C und der gegebenen chemischen Zusammensetzung keine Pumpe auf dem Markt vorhanden 4,6 mrd Liter Thermalwasser nach oben über 3,6 km Thermalwassertrasse

9 Redundanz- und Spitzenlastheizwerk
Anlagentechnik Redundanz- und Spitzenlastheizwerk Fernwärmepumpen Druckhaltung für Fernwärmenetz 2 Heißwasserspeicher mit je 120 m³ 2 Ausgleichsbehälter mit je 100 m³ 2 Ausdehnungsbehälter mit je 10 m³ 2 Kessel (Gas/Heizöl) mit je 23,5 MWth 2 unterirdische Heizöltanks mit je 100 m³ Ursprünglich geplant als stromgeführte Anlage

10 Das Geothermiekraftwerk
Anlagentechnik Das Geothermiekraftwerk Ursprünglich geplant als stromgeführte Anlage 2 Wärmetauscher Kühlturm Kalina-Anlage

11 1970er Jahren – Alexander Kalina
Die Kalina-Anlage 1970er Jahren – Alexander Kalina Wegen der unterschiedlichen Siedepunkte beider Substanzen entstehen bei der Verdampfung (nichtisotherme Verdampfung) des Zwei-Stoff-Gemischs ein ammoniakreicher Dampf und eine ammoniakarme Flüssigkeit. Der Dampf wird abgetrennt und treibt die Turbine. Anschließend wird er mit der entspannten Flüssigkeit wieder zusammengeführt. 25 %-ige erhöhung des ausgangsstroms durch zweistoffgemisch gegenüber einstoffdampfkreislauf (ORC)

12 Besonderheiten Abschluss der ersten privatwirtschaftlichen Fündigkeitsversicherung für eine Tiefenbohrung mit der Münchner Rückversicherung Bis dahin Investitionshindernis Nr. 1 Meilenstein in der Branche Heute verschiedene Alternativen auf dem Markt Bohrung als Gesamtpaket aus einer Hand mit festem Preis  Verantwortung liegt beim Bohrunternehmen, Auftraggeber trägt nur das geologische Baugrundrisiko (Gewöhnlich ist das Bohrunternehmen nur ein “Werkzeug“ des Auftraggebers, er trägt die volle Verantwortung) Ursprünglich geplant als stromgeführte Anlage

13 Besonderheiten Stickstoffbeaufschlagung des Thermalwasserkreislaufs
Verbindung Strom-Wärme einzigartig Erste, von Siemens entwickelte Kalina-Anlage Ursprünglich geplant als stromgeführte Anlage

14 Chronik 19. September 2001: Gemeinderat Unterhaching beschließt das Projekt, konkrete Planung begonnen 6 . Februar 2004: offiziell erste Bohrung gestartet (bis Mitte September 2004) 22. Juni 2006: zweite Bohrung gestartet (bis November 2007) April 2009: Abnahme der Stromerzeugungsanlage der Siemens AG durch die Geothermie Unterhaching GmbH & Co KG Ursprünglich geplant als stromgeführte Anlage

15 Fazit Anlage wird wirtschaftlich betrieben
Investitionskosten 72 Mio, Amortisationszeit Jahre Emissionsfreie Strom- und Wärmegewinnung Bietet den Kunden eine sichere und preisstabile Wärmeversorgung für mindestens 20 – 30 Jahre Im Laufe des Projekts wurde viel Pionierarbeit geleistet  Tor zur breiten Markteinführung der tiefengeothermischen Strom- und Wärmegewinnung in Deutschland geöffnet Pionierarbeit technisch und Rechtlich

16 Vielen Dank! Pionierarbeit technisch und Rechtlich

17 Quellen Pionierarbeit technisch und Rechtlich