Erdwärme Strom

Geothermischer Strom

Erdwärme kann zur Beheizung von Gebäuden und zur Stromerzeugung genutzt werden. In Deutschland wird die Geothermie hauptsächlich zum Heizen genutzt. Bereits seit einigen Jahren können Kraftwerke daraus auch Strom erzeugen. Erdwärme / Strom aus der Tiefe. Im Falle der Stromerzeugung mit Geothermie wird zwischen zwei verschiedenen Verfahren unterschieden.

Erdwärmeenergie

Es gibt in unserem Heimatland Baden-Württemberg Gebiete, in denen die Voraussetzungen für die Erschließung der Tiefengeothermie besonders gut sind. Die Erdwärme hat viele Vorteile: Sie ist ein Energieversorger, der nahezu ohne CO?-Emissionen zurechtkommt. Die in einem Geothermiekraftwerk zur Stromproduktion eingesetzte Wärme kommt aus einer Wassertiefe von mehreren tausend Meter. In geografisch bevorzugten Lagen gibt es in tiefer Erdtiefe naturnahe Ablagerungen von heißem Thermalwasser, die zur Stromgewinnung verwendet werden können.

Für die Stromgewinnung aus Erdwärme ist daher das so genannten hot dry rock Prozess von größerer Ausprägung. Dabei wird Kaltwasser bis in eine Tiefe von etwa 5.000 Meter in die Tiefe geleitet. Hier strömt es durch Gesteinsrisse, erhitzt sich und wird an andererorts wieder an die Oberfläche der Erdwärme transportiert, um in einem geothermischen Kraftwerk turbinenartig zu betreiben - wie in einem großen Durchlauferhitzer. Von dort aus wird es in die Tiefe getrieben.

Sie müssen nicht so weit vorbohren, um mit Geothermie zu erwärmen. Selbst in einer Wassertiefe von 50 bis 100 Meter ist die Lufttemperatur das ganze Jahr über konstant bei rund 12 Grad C. Mit Hilfe von Erdwärmesonden und -pumpen kann die Erdwärme sowohl für die Heizung im Hochsommer als auch für die Kühlung im Hochsommer genutzt werden.

75% der für das kostenlose Erwärmen der Heizung benötigten Wärmeenergie erhält die WP aus der Umgebung. Für den Elektroantrieb des Kompressors werden 25 Prozent Strom verbraucht, so dass 100 Prozent Wärme erzeugt werden.

Welchen Nutzen hat Strom aus Geothermie in Deutschland?

Mit einer Leistung von 3,8 Megawatt ist das Geothermiekraftwerk in Landau das leistungsfähigste der bisherigen fünf solcher Kraftwerke in Deutschland. Für ein Prozentsatz der Elektrizitätserzeugung bräuchte ein zwei- bis dreihundert solcher kleinen Kraftwerke. Für die Geothermie in Deutschland ist es nicht einfach, und zwar in jeder Beziehung. Allerdings stellt sich nach wie vor das größte Problem, ob sich die Elektrizitätserzeugung von Erdwärme angesichts der in Deutschland unter überhaupt verfügbaren erdgeschichtlichen Bedingungen rechnet.

Mit dem zweiten Ausblick wird jedoch erkannt, da die erhofften daà der Vorhaben nur auf der Hoch EEGEinspeisevergütungen und weitere Fördermaßnahmen zur Förderung von Erdbohrungen und Pflanzen gründet. auftauchen. In Deutschland gibt es ohne diese Stimulanzien gäbe noch kein einzelnes Geothermiekraftwerk. Lohnt sich die hohe Zuschüsse für die Ermöglichung einer Geothermiestromerzeugung in Deutschland?

Gemäß dem seit 2009 gültigen EEG wird der Strom von Erdwärme mit 16 Cents pro kWh vergütet erzeugt. Die von Vergütung für neuprogrammierten Systeme jährlich werden ab 2010 um ein Prozentpunkt sinken, so dass sie gegenwärtig 15,68 Cent/kWh Vergütung betragen. Dazu kommen 4 Cent/kWh für alle zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme bis Ende 2015 ans Stromnetz angeschlossenen Windparks.

Weiterhin gibt es ohne Zeitbegrenzung eine Zugabe von 3 Cent/kWh, wenn das Warmwasser - was nahezu immer der fall ist - sowohl dem Strom als auch dem Wärmeversorgung zugeschlagen wird. In der Regel führt daher für zu einem Heizwerk, das mit natürlichen Warmwasserressourcen und bis 2015 ans Stromnetz geht, ein Vergütung zwischen 23 und 22,06 Cent/kWh (080601).

Noch höher ist die Vergütung, wenn man den Eigenbedarf der Erdwärmekraftwerke berücksichtigt, die bis zu einem Dritteln der produzierten Leistung ausmachen. Für die Pumpanlagen, die das heiße Leitungswasser aus der Tiefsee fördern und dann wieder in den Baugrund drücken, wird viel Strom benötigt. Der Eigenbedarf wird durch Strom aus dem Stromnetz abgedeckt.

Tatsächlich erhöht die EEGVergütung für den erdwärmt produzierten Fluss pro kWh wieder deutlich. Die begründen Dies gerne mit der Tatsache, dass im Regelfall sowohl Fluss als auch Fernwärme produziert werden und es daher sehr schwer ist, die notwendigen Förderleistungen den jeweiligen Energieträgern zuzuordnen. Zusätzlich gibt es umfangreiche Fördermittel für die Einrichtung der Werke und zur Reduzierung des Fehlbohrungsrisikos, da die Bohrungen der kostspieligste Teil solcher Vorhaben sind.

Der föderale KfW-Eigenbetrieb ?so der Bundesstaat übernimmt bis zu 80 % der Verrechnungskosten, wenn eine Bohrungen schief gehen sollten. Darüber hinaus fördert die Regierung über ihr marktwirtschaftliches Anreizprogramm, das jedes Projekt mit bis zu fünf Mio. EUR und die anderen Geothermieanlagen mit bis zu zwei Mio. EUR durchführt. Ungeachtet dieser riesigen Hilfen, die in der Gesamthöhe pro kWh etwa der Förderung der Fotovoltaik entspricht, weisen die etablierten Stromlieferanten bisher wenig Aufmerksamkeit für die geothermische Stromproduktion auf.

Über die Geox GesmbH betreibt sie das Geothermiekraftwerk in Landau. Außerdem realisieren sie zur Zeit ein ähnliches am Nachbarstandort Außerdem realisieren sie zur Zeit ein ähnliches Vorhaben am Nachbarstandort Insheim, das sie im Oktober 2008 vom Projektentwickler HootRock unter übernommen zusätzlich haben. Damit hat dieses ausgeprägte Bekenntnis wohl zu tun, da der Geothermie-Schwerpunkt zum Oberrhein traditionsgemäß zum Vertriebs- und Nettogebiet des pfälzischen des regionalen Anbieters gehört.

Dagegen waren die vier Energieunternehmen bisher nur auf zurückhaltend oder gar nicht im Feld der Geothermie tätig. Der Grund dafür ist wohl, dass diese Form der aktuellen Produktion in Deutschland vermutlich nie herauskommen wird über a Nischengeschäft und auf diesen gewährten Zuschüsse nur unter Vorbehalt Verlaà ist. Dazu kommt in jüngster Zeit der Einsatzkonflikt mit der CSS-Technologie, die es ermöglichen soll, das bei der Stromproduktion in Steinkohlekraftwerken anfallende Kohlendioxid zu separieren und in der Untertageablagerung Hohlräumen abzulegen.

Jegliche Verwendung eines Bereichs für beide Ziele sind unmöglich oder wenig risikoreich. Wenn das CSS-Gesetz greift, ist dürfte zu den Groästromerzeugern daher der Neubau von Kohlekraftwerken wesentlich bedeutender als jedes andere Standortinteresse an für Erdwärmeerzeugung. Seit 2005 ist die Firma Energia Baden-Württemberg für Fortführung des 1990 stillgelegten und Ende 2009 in Kraft getretenen Thermalwasserprojektes in Bruchsal verantwortlich, das mit 118° Celsius heißem Brennwasser nach dem Kalina-Verfahren arbeitet.

Die Vattenfall Group verfügt über über die Minikraftanlage Neustadt-Glewe, die im Oktober 2003 als erstes deutschsprachiges Geothermiekraftwerk (031116) in Kraft trat. Dazu gehörte bis 2009 die EnergieSüdwest, die zusammen mit den Pfälzern das Projekt Geothermielandauer Geothermie startete das Unternehmertum Geox gründete (020811) und im Augusth 2007 mit den Erdbohrungen für (050807), die dann im Nov. 2007 der Sondenbetrieb (071111) einleitete.

Das Minikraftwerk in Neustadt-Glewe für erscheint ebenfalls als ein geschlossenes Kapital für die Gruppe. Bisher war der E.ON-Konzern nur an für Tiefe Geothermie mit der Zielsetzung von Wärmegewinnung interessiert. Nach seiner Aussage prüft hat er aktuell vier verschiedene Programme unter Südbayern. Die wohl bedeutendste ist die drei Kilometertiefbohrung in Point, aus der 85° heißes Thermalwasser in ein bereits bestehendes Fernwärmenetz eingeleitet werden soll.

In der E. ON Energy Research Center an der Aachener Hochschule beschäftigt sich eine der vom Unternehmen gesponserten Lehrstühle Lehrstühle mit Techniken zur Anwendung des befaÃt. Recht lebhaftes Interesse haben dagegen alle aktuellen Lieferanten an der oberflächennahen Erdwärme, die die Bodentemperatur für mit Hilfe von Wärmepumpen für Heizzwecke nutzbar machte. Denn die Wärmepumpen werden in der Regelfall elektronisch betätigt und sind in Kombination mit Erdwärme am leistungsfähigsten.

Elektrizität läà erzeugt sich mit dieser oberflächennahen Erdwärme, obwohl nicht, aber sehr viel Strom verbraucht. Der derzeitige Lieferant kann sehr investiert werden, daher die Förderung der Wärmepumpe. Unabhängig der aktuellen Wirtschaft hat sich mittlerweile aus Betrieben, die sich im Tiefgang befinden, Erdwärme tätig, einer eigenen Interessensvertretung, die sich für hauptsächlich an Bohraufträgen, Pflanzenlieferungen oder Projektleistungen in den Bereichen Anlagenbau oder Projektmanagement......

Mit dem Ziel, die teils sehr unterschiedlichen Interessenslagen im ganzen Geothermiebereich unter einen Dach zu bekommen, gab sich die Kombination der Geothermischen, die früher wissenschaftlich-technisch geprägt war, einen neuen Nahmen und eine neue Verbundstruktur: Seit Feber 2006 wird sie als GtV - Bundesverband Erdwärme. erstarkt. Sie umfasst neben einer Rubrik für scientific members nun zwei weitere Bereiche für deep und oberflächennahe Erdwärme.

Im Jänner 2011 hat das Geoinformationssystem www.geotis. de in Deutschland 15 Geothermieanlagen zur Stromerzeugung von Fernwärme erfasst, von denen fünf auch Strom erzeugte. Ungefähr ein halbes Jahr später waren weitere Kraftwerke im Aufbau, die meisten davon mit gekoppelter Stromerzeugung aus Fernwärme und Strom. Stromerzeugungsanlagen sind auf den angrenzenden Landkarten durchgängig... rot markiert.

Im Rahmen der beiden grün gekennzeichneten Forschungsstätten wird die so genannte Hot Dry Skirt - Technologie in Groen Schï¿?nebeck mit Hinblick auf die Erzeugung von Strom und im Schutzberg für die Produktion von Fernwärme getestet. Bei den Stromprojekten für die Städte und Gemeinden der Region sind die noch vorhandenen Projekte unter aufgeführt keine Chance mehr. Wer von Erdwärme unmittelbar nutzbare Wärmeenergie oder gar Strom gewinnt, muss in Deutschland sehr weit in den Boden eindringen.

Das Bohren in Tiefen von 400 Metern oder mehr wird als Tiefengeothermie bezeichnet. Die Untergrundtemperatur steigt in der Regel alle hundert Jahre um drei Grade. Daher werden in der Regelfall in einer Wassertiefe von einem Kilometerstein zwischen 30 und 60 Celsius erwartet dürfen . Bereits auf drei Entfernungskilometern sind es 80 bis 120 Grade, und auf fünf sind es 130 bis 160 Grade.

Die bisher höchste Punkttemperatur wurde in Deutschland in der Region mit 176 Deg. in der Schweiz erreicht. Am Beispiel Urrach wird gleichzeitig gezeigt, dass das bloße Vordringen in hohe Temperaturbereiche nicht Vorstoà ist. Diese Wasserversorgung hätte dann floss das heiße Gestein durch und wäre kam durch die zweite Bohrungen wieder nach oben, um dort für die Erzeugung von Strom und einer Fernwärmeversorgung zu nutzen.

Allerdings zeigte eine Untersuchung Ende 2010, dass sich die Stromproduktion unter Berücksichtigung von dem aktuell hoch angesetzten Einspeisungsvergütungen und anderen Fördermitteln langfristig auch nicht lohnt. Eine erwägt nun die bereits bestehenden Bohrungen "Urach 3" (4445 Meter) und "Urach 4" (2795 Meter) als Erdwärme zu nutzend sondiert für die Heizung von Gebäuden.

Die Ergebnisse von Urach dürfte treffen auch auf für andere "hot dry rock"-Projekte zu. Weitere solche Werke sind in Deutschland zurzeit nicht in Produktion, im Aufbau oder in Planung. Es hängt vom Resultat ab, ob eine Demoanlage zur Energieerzeugung folgen wird oder nicht abhängen.

Der Einsatz von Erdwärme zum Strom und Fernwärmeversorgung dürfte ist daher bis auf weiteres nur möglich, wenn man in der Breite auf heißes Trinkwasser trifft. In Deutschland sind alle aktuell in Kraft befindlichen, im Aufbau befindlichen oder zu planenden Werke auf solche thermischen Wasserlagerstätten angewiesen. Nur unlängst wurde diese Erfahrungen wieder in Lauerstetten in Allgäu gemacht, wo eine Thermalwasserlagerstätte mit Erfolg gebohrt wurde, aber nicht für Der Einsatz der projektierten Leistung /Fernwärmeprojekts ist ausreichend.

Es gibt in Deutschland bereits seit Jahren solche Tiefengeothermieanlagen, die thermisches Wasser unter für Gebäudeheizungen oder für Schwimmbäder bis Verfügung bereitstellen. Dazu gehören 15 Werke, die als Fernwärmeversorgungen gekennzeichnet werden können (siehe Tabelle). In einem weiten Temperaturbereich variieren die Werte und genügen nicht immer der direkten Heizung von für Die Temperatur ist sehr unterschiedlich. So hat beispielsweise das Thermowasser für die Geothermie Fernwärmeversorgung in Straubing nur 36°.

Sie wird daher bei Wärmepumpen auf die 70 Grade, die notwendig sind für den Unternehmen der Fernwärmenetzes Fernwärmenetzes mit Wärmepumpen. geholt. Bei der geothermischen Stromproduktion sind jedoch noch deutlich höhere Temperaturwerte als bei der Fernwärmeversorgung erforderlich. Tatsächlich müÃten ist es etwa 200 Grade, um überhaupt eine gewöhnliche Gasturbine bedienen zu können. Diese würden verlangen eine Tiefenbohrung für, für die es weder die wirtschaftlichen noch die technologischen Mittel gibt.

Damit begnügt sich die fünf Geothermie, die zurzeit in Deutschland verfügbar ist, müssen mit einer Temperatur zwischen 80 und 160 Grad Celsius. Der Begriff "Organic Rankine Cycle" (ORC) wird im Fachjargon verwendet - analog zum "Clausius Rankine Cycle" für der normale Zyklus in einem Dampfer. Man sagt jetzt mal, da wird die Effizienz der Stromproduktion in einem Wärmekraftwerk grundsätzlich durch Temperaturgefälle zwischen Ein- und Austritt der Fabrik ermittelt.

Werden 150 Grade heißes Leitungswasser auf 70 Graden abgekühlt, also ein Effizienz von 18 aufbereitet. Bei nur 100° C ist es nur sechsfach. Fossile Brennstoffe Wärmekraftwerke kann mittlerweile mit Steinkohle mehr als zwei Fünftel und mit Erdgas knapp zwei Dritteln des Energieinhalts in Strom umwandeln.

Deshalb nutzt für bis zu zehn Mal so viel Wärmeenergie, um eine bestimmte Menge an Strom zu erzeugen. Dabei wird auch in absehbarer Zeit nichts ändern sein, denn der Kraftstoff gibt Erdwärme keine höheren Drücke ab. Das trifft jedenfalls auf für Deutschland zu, wo es keine Vulkansäulen und Heißdampfquellen gibt, wie auf Island oder im italien. Larderello.

igerweise wird daher die geothermale Stromproduktion immer mit der Verwendung der Abwärme für Heizungszwecke verbunden, wie in Landau. Alternativ kann man ein bestehendes Fernwärmeversorgung mit der Energieerzeugung als Sekundärnutzung kombinieren, wie in Inhaching. Rein aktuelle Projekte gibt es schon jetzt also kaum, denn dann mit der Einspeisungsvergütung ergänzt die Fernwärme entfällt. Nutzt man den Eigenbedarf der Werke berücksichtigt, kann es noch einfacher werden, da ein Geothermiekraftwerk per se mehr Strom nutzt als es produziert.

Mindestens unter hundert Graden bedroht diese Gefährdung, wie die Werke in Neustadt-Glewe und Simbach-Braunau mit ihrer geringen Elektroleistung von je etwa 200 kW zeigen. Bei beiden Fällen geht es um nachträgliche Zweitnutzungen von bestehendem Fernwärmeversorgungen, mit denen man erforschen will, wie weit auch unter hundert Graden noch ein Quentchenfluss produziert wird Fernwärmeversorgungen.

Insofern mag man die für geringe Effizienz dieser Werke und ihre vollständige Bedeutungslosigkeit für und die Stromversorgung nur allzu heikel betrachten. Relevanter für Die Bewertung der Aussichten auf eine geothermische Stromproduktion sind die drei anderen Werke, die es zur Zeit in Deutschland gibt. Diese werden mit thermischem Wasser zwischen 123 und 160° C aufbereitet.

Bei der Landauer Energieerzeugung, die im Oktober 2007 den Testbetrieb aufgenommen hat, handelt es sich um ein wahres Kleinstkraftwerk mit einer elektrischen Gesamtleistung von 3,8 GW und einem verbundenen Fernwärmeleistung von sechs MW. Ungeachtet des 135°-Heißwassers beträgt die hier aber nur 0,55 Mega-Watt leisten, da Schüttung nicht mehr verschenkt.

Alles in allem haben verfügen die aktuell fünf Systeme über eine elektrische Schaltleistung von rund acht Megawatt. In der Regel sind es rund acht Megawatt. Dies ist das Doppelte von 2009, als nur die Werke in Landau und Neustadt-Glewe zusammen 19 GWh stellten. Steigt die Stromproduktion dementsprechend, wäre gegenwärtig mit einem jährlichen Anteil der Erdwärme an der dt. Stromproduktion in einem Wert von kaum 40 GW.

Die entspräche ungefähr 0,4 pro tausend der Gesamtstromerzeugung aus regenerativen Energiequellen oder 0,07 pro tausend des Gesamtstromverbrauchs. Die Geothermie ist heute, wie man sehen kann, auf Augenhöhe mit der Fotovoltaik, die noch vor einem Jahrzehnt für die Website für typische ist. Übrigens ist die Förderung der beiden aktuellen Produktionstechniken ähnlich hoch, wenn man zur Geothermie Einspeisevergütung von zusammen etwa 23 Cent/kWh die beträchtlichen Zuschüsse für Bohren und Pflanzen dazurechnet.

Dank massiver Förderung erzeugt die Fotovoltaik heute mehr als 6.000 Megawattstunden Strom und hat einen Beitrag von mehr als einem Prozentpunkt zur Gesamtstromerzeugung erlangt. Nach einer Untersuchung, die der Forschungsausschuss des Bundestages 2003 durchgeführt hatte, ist das im dt. Tiefbau schlummernde technologische Gesamtpotenzial gar 600 mal so groß wie der Gesamtbedarf.

Bei Berücksichtigung der Dauerhaftigkeit kann sie noch das Hälfte des aktuellen Bedarfs (030503) abdecken. Die würde bedeutet, dass die gesamte Grunderzeugung ohne Atomenergie und Braun- kohle abgelehnt werden könnte. Bescheiden fallen die Autoren der Untersuchung zunächst nur um einen fünfprozentigen Teil der Erdwärme bei der Erzeugung von Strom im Speise. Die Berechnung war zu diesem Zeitpunkt bereits sehr spekulativ und ist durch die Weiterentwicklung von tatsächliche im Bereich der Erdwärmeerzeugung völlig auslaufen.

Dabei sah sie nämlich 95 % des technischen Potenzials in kristallinem Gestein, 4 % in erdwissenschaftlichen Störzonen und nur 1 % in "Aquiferen", wie die Schichte der thermalwasserführenden genannt werden. So setzte sie zu 99% auf die " Hot Dry Rock " Technologie, die bisher nur in Soultz-sous-Forêts getestet wurde und auch außerhalb Europas in der Praxis keine Fortschritte macht.

Tatsächlich, jedoch sind alle bisher in der Produktion oder Planung stehenden Werke auf Grundwasserleiter ausrichten. Seiner Meinung nach schreitet die Geothermie schneller voran als erwarte. Nur Thermalwasserprojekte haben in Deutschland eine Chance, wie das zum zweiten Mal abgebrochene HDR-Projekt in Urach aufzeigt. Damit auch nur ein einziger 900-MW-Braunkohlekraftwerksblock ersetzt werden kann, werden unter müÃte wie in Landau rund 240 Großkraftwerke gebaut.

Nicht zu vergessen fünf Prozentual des Gesamtenergiebedarfs, für, das man rund 1000 Werke vom Typ Landeauer benötigt würde. Das Unternehmen mit 8000 Volllaststunden ist dabei noch als eine recht zuversichtliche Akzeptanz zu betrachten. Schlussfolgerung: Aufgrund der bisher von unerfüllten gesetzten Erwartungen an die HDR-Technologie und des Fehlens produktiver Grundwasserleiter wird die Erdwärmeerzeugung in Deutschland vorerst eine Nischentechnologie sein.

Sie hat im Gegensatz zur Photovoltaik und zur Windenergie den Vorteil, dass ihre Energieerzeugung nicht schwankt, sondern unter grundlastfähig . Es wird in der Regel jedoch keinen spürbaren-seitigen Zuschuss zur Grundfracht erbringen können, denn bereits für ein Produktionsanteil von einem Prozentpunkt bräuchte ein zwei- bis dreihundert Werke der Größe wie in Landau oderunterhaching.

Dazu kommt, dass die verwendeten Grundwasserleiter nach zwanzig bis drei Jahren voraussichtlich energetisch erschöpft sein werden (ein Kriterium, das unter übrigens auch für HDR-Anlagen gilt). Für Ersatzsysteme, wird es noch straffer werden. In der relativen Erfolgsstory der Fotovoltaik, die ihren Anteil an der Stromproduktion von gerade mal zwei Millille seit 1995 um mehr als das halbe Jahr auf über ein Prozentpunkt erhöht hat, wiederholt sich dürfte damit nicht.

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