Geothermische Energie aus großen Tiefen für Strom und Wärme
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Geothermische Energie aus großen Tiefen für Strom und Wärme Technologien und Projekte aus Deutschland und Österreich Dr. Ing. Horst Kreuter GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 1 Warum Geothermie ? Allgemein Strom und Wärme Grundlaststrom (über 90% Verfügbarkeit) Umweltfreundlich da CO2 - frei Versorgungssicher (Keine Brennstoffe) Unerschöpfliches Reservoir Größtes Potential aller erneuerbaren Energien in Deutschland GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 2 Strom und Wärme ! Ökologisch sinnvoll Ökonomisch sinnvoll Bedarf: Bis jetzt nur etwa 6 % der Wärmeversorgung aus Erneuerbaren Energien in D ! Versorgungssicher (Keine Brennstoffe) Hindernisse: Verteilungssysteme (Neubau) Verteilungssysteme (Bestand) GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 3 Potential in D (Strom) Geothermie Wind Photovoltaik Wasserkraft Biomasse Gesamtenergieverbrauch 50% des derzeitigen jährlichen Energieverbrauchs GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 4 Vergütung Vergütung D D EEG EEG Erneuerbare Erneuerbare Energien Energien Gesetz Gesetz Einspeisungsvergütung Einspeisungsvergütung in in Cent/kWh: Cent/kWh: Geothermie 0 - 5 MW 5 10 - 10 MW 20 MW > 20 MW 15 14 9 7 Novellierung Novellierung 1.1.2009 1.1.2009 16 16 -- 19 19 ?? Boni Boni !! Geothermie in Österreich – Einspeisevergütung: 7 cent/kWh GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 5 Wirtschaftlichkeit Temperatur Förder- Reinjektionsmenge Wirkungsgrad der Stromerzeugung Kühlung Wärmenutzung Bohrkosten ! EEG Vergütung ausreichend ? GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 6 Risikominimierung Versicherungskonzepte Fündigkeitsversicherung (Temperatur und Produktionsrate) Technische Bohrrisiken (nur zum Teil) Risikoreduzierung mit der Zunahme von Bohrungen in einem Reservoir Risiko high Portfolio Versicherung 1. well low 1 GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe Number of wells 7 Tiefe Geothermie Hochenthalpie Temperaturen > 200°C Der Strom wird direkt erzeugt Stromerzeugungssysteme Trockendampf (nur Dampf) Nassdampf (Dampf und Wasser) Hybrid Anlagen (Dampf + Binäre Anlage) Binäre Anlage (Thermalwasser + Arbeitsfluid) GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 8 Tiefe Geothermie in D u. Ö Niederenthalpie Temperaturen 90 - 200°C Strom wird mit binären Systemen erzeugt Stromerzeugungssysteme Organic Rankine Kreislauf (ORC) Ormat, Turboden, GMK Kalina Kreislauf Siemens, XOrka, MW Zander, Geodynamics GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 9 Europäische Kraftwerke GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 10 Nassdampf Schema Nassdampfkraftwerk, Japan © 2000 Geothermal Education Office GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 11 Binärer Kreislauf / Hybrid Schema Hybrid Hawaii © 2000 Geothermal Education Office GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 12 Regionen hoher Enthalpie © 2000 Geothermal Education Office GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 13 Geotherm. Potential in D Norddeutsche Becken Oberrheingraben Molassebecken GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 14 Strukturen GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 15 Geothermieregionen in D Ndt. Becken 100 –190°C T > 2300m Oberrheingraben 100 –190°C Molasse 100 –130°C T > 1000m T > 2000m GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 16 Geothermische Systeme Hydrothermal EGS Enhanced Geothermal Systems HDR Hot Dry Rock Störungszonen GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 17 Geothermische Systeme Hydrothermal Bohrtiefen 2.000 m – 4000 m Natürlicher Wärmetauscher Poren/Klüfte - Störungszonen Erfolgreiche Referenzprojekte weltweit Übliche Bohrtechnik Nachweis: ca. 5 Mio. € HDR… Theoretisch überall einsetzbar Bohrtiefen > 4000 m Künstlicher Wärmetauscher Bohrtechnisch anspruchsvoll und teuer Nachweis: > 15 Mio. € F+E-Stadium GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 18 Dublette GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 19 Europäische binäre Kraftwerke Altheim, Österreich ORC Husavik, Island Kalina GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 20 Geothermieprojekte Flensburg N O R D S E E Enhanced Geothermal O E E S S T Stralsund Kiel 54° 54° Rostock Systems Lübeck Groß Schönebeck Hamburg Stettin Emden Genesys HDR… Bremen Elbe Em s Od er Ha er ve l Al l We ser Berlin Spree Hannover 52° Prometheus Rhe 52° Tiefe Sonde in Staßfurt Hürth Ruhr se Halle Leipzig Kassel e E lb Aachen N ei s Leine Dortmund Hydrothermal Cottbus ClausthalZellerfeld Dresden Köln Erfurt Freiberg Gera Werra Lahn Wiesbaden Wiesbaden M 50° o sel Frankfurt FZK Bruchsal Rheinstetten Kehl M a in Saa l e Speyer Landau Bellheim Germersheim Forschungsprojekte Eger Praha 50° Legende Würzburg Störungen mit einer wahrscheinlichen Reichweite bis in 7km Tiefe Mo Nürnberg ld a u Saarbrücken München Riem Unterhaching Pullach etc. Regen A lt Soultz sous Forets m üh l Sa ar Rh e in Stuttgart Bad Urach Do n au Isar r cka Ne Ulm Passau Do n a u Inn München 48° r Ille Neuried ch Freiburg Salzburg Le 48° GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Basel Basel Aa re Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe s Enn Salzach 21 Situation tiefe G. in Ö Oberösterreichisches und niederösterreichisches Molassebecken, Wiener Becken und steirische Thermenregion GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 22 Situation tiefe G. in Ö • Startschuss in Österreich: 1978 Bad Waltersdorf, heiße Quelle statt Erdöl Wärme für Schule, Kindergarten und ein Freibad. 1981: Thermalbad Daten: 1400m Tiefe; 17 l/s; 61° C • 2005: 12 Anlagen mit 41,5 MW, davon zwei mit Stromerzeugung (ORC) • Potential in Österreich: ~2000 MW thermischer Energie und ~7 MW Strom GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 23 Blumau • • • • Fertigstellung: 1990 Bohrtiefe: 2800m Temperatur:110°C Leistung th.: 7,6 MW • Leistung el.: 250 KW • Nutzung: Therme und Hotel • Heizung • Thermalwassernutzung • CO2 Gewinnung GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 24 Altheim Leistung thermisch: 10 MW Leistung elektrisch: 1 MW Förderrate: 100 l/s (46 l/s artesisch) Temperatur: 106°C 1990 Trasse: 14,5 km, 650 Haushalte GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 25 F+E Ziele Effizienzsteigerung (Mehr Strom - geringere Kosten) Risikoreduzierung Themen Stimulationstechniken Mikroseismizität Bohrtechnik Kraftwerkstechnik GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 26 Tiefbohranlagen GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 27 Anforderungen … aus der Geothermie • Bohrtiefen > 2500 m • Nähe zum Kunden • Geringe Geräuschemissionen • Kleiner Bohrplatz mit ungleichmäßigem Layout • Umweltschonend und energiesparend für Projekte der aus dem Bereich der erneuerbaren Energien … allgemein • Effizient • Energiesparend und wartungsarm • Sicher • Arbeitssicherheit • Reduzierte technische Risiken GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 28 Schallschutz GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 29 Gesamtansicht 51,8 m 9m 0m GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 30 Bohrplatz GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 31 Hydraulic Roughneck Offshore-Technologie GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 HV Onshore-Technologie Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 32 Pipehandling GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 33 Pipehandling GeoTHERM, Innsbruck, 04.05.2007 Geothermal Engineering GmbH Karlsruhe 34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! 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