Erstellung eines Geothermischen Informationssystems

Präsentation zum Thema: "Erstellung eines Geothermischen Informationssystems"—  Präsentation transkript:

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

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

3 Europaweite Geothermie-Atlanten
(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

4 Karte aus dem Geothermie-Atlas von Hurter & Hänel

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

6 Geothermische Wärmenutzung
Aquifere 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)

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

8 Direkte Nutzung MWt Dublette Tiefe: 1.500 – m

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

10 Direkte Nutzung 135 MWt Stand 2004
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 31 Anlagen mit einer instal-lierten Leistung von 135 MW

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

12 Stromproduktion MWe Im Bau 7 Anlagen

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

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

15 Geothermische Stromprojekte
Bundesland Betrieb Bau Ge-plant  öff. För-derung max. inst. Leistung () Bayern BY 1 33 34 150 MWe Baden-Württemberg BW 2 21 23 125 MWe Rheinland-Pfalz RP 3 15 18 100 MWe Hessen HE 3 MWe Mecklenburg-Vorp./ Brandenburg MVBB Deutschland 7 70 78 ~ 380 MWe Bau: mind. 1 Bohrung abgeteuft Geplant: Bergrechte vorhanden Öff. Förderung: ZIP-Programm Stand: Sept. 2005

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17 Fündigkeitsrisiko: Definition
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 = ρFcFQ (Ti – To) Die ausreichende Energieabgabe ist Betriebsrisiko Energie E = ρFcFQ (Ti – To) Δt

18 Aufbau eines Geothermischen Informationssystems
auf Basis des FIS Geophysik 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

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

20 Fachinformationssystem Geophysik
@ Geophysik online – Das Fachinformationssystem Geophysik

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

22 Untergrund- Temperaturen

23 Temperaturverteilung
Isar Tiefe 2500 m Unterhaching Gebiet München – Süd

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

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

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

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

28 GeotIS 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 Ziel: Lieferung von Fündigkeits- vorhersagen an wählbaren Lokalitäten, zunächst für Aquifere

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

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

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32 GeotIS Planungsgrundlagen für Geothermische Bohrungen zur
lokalen Wärmeversorgung und regionalen Stromversorgung GeotIS