Das Hot-Dry-Rock-Geothermie Projekt Soultz sous Forêt

29.11..2007 Geothermie Kerstin Pfennig

Gliederung

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• Standort Soultz sous Foret

• Der Untergrund

• Das Hot-Dry-Rock-Prinzip

• Versuchsphase 1987-1997

• Zirkulationsexperiment 1997

• Erforschung des tiefen Untergrundes 1997-2000

• Wissenschaftlicher Betrieb 2000-2008

• Soultz aktuell

• Ergebnisse

Projekt Soultz sous Forêt

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• Zentrum der größten geothermischen mitteleuropäischen Wärmeanomalie

• Verbundvorhaben: Frankreich, Deutschland, Großbritannien, Italien, Schweden, Schweiz

• Fördermittel: 40% EU, 30% franz. Forschungsministerium Bundesministerium für Wirtschaft & Technik, BMU

• Anlage zu Versuchszwecken seit 1987

• Gesamtvorhaben: unterirdischer Wärmetauscher in 5000m Tiefe zur Energiegewinnung bei ca. 200°C

• Anwendung der HDR-Technologie

Der Untergrund

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• ab 1400m Granit

• In 3900m 170°C

• In 5000m 200°C

• In 1000m 100°C statt normalerweise zu erwartende 40°

• Wärmeanomalie auf Aufstieg heißer Tiefenwässer zurückzuführen

• Niedrige horizontale Druckspannungen

Das Hot-Dry-Rock-Prinzip

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• Stromerzeugung

• Trägermedium für Wärmeenergie fehlt

• 3000-6000m Tiefe

• Große Wärmetauscherflächen

• Temperaturen ~200°C

• kaltes Wasser wird eingespeist, und über Wärmetauscherfläche erwärmt

• Jeweils 1 Injektions- und Produktionsbohrung

Versuchsphase 1987-1997

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• Wasserfrac-Verfahren

• 3600m, 150°C

• Hydraulische Stimulation beider Bohrungen

• Injektions- und Produktionsbohrung im Abstand von 6m

• Produktionswasser Gemisch aus Tiefengewässer & verpresstem Wasser

• „natürliche“ Produktionsrate

• Wasser zirkuliert mit wenig Druck

• Fläche circa 3km2

Zirkulationsexperiment 1997

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• Betriebsschema: aktive Förderung über Produktionsbohrung, und Reinjektion in Injektionsbohrung

• Untersuchung der Fließwege

• Fördertemperatur von 140°C

• Ergebnisse: - keine Flüssigkeitsverluste im Reservoir

- hohe Fließrate

- Leistung von 11MWtherm (~750kWel)

- peripher offene Fließwege über erweiterte Risssysteme

Erforschung des tiefen Untergrunds 1997-2000

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• Bohrung auf 5000m

• 200°C

• Erhöhung des Wärmetauscher-Volumens

• 180°C Dampftemperatur für zukünftiges Kraftwerk

Wissenschaftlicher Betrieb 2000-2008

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• Bohrungen in Tiefe von 5000m gerichtet mit 600m Abstand zueinander in Zieltiefe

• Chemische Stimulierung mit HCL und HF (Säuerung) & hydraulisch (massive Wasserfracs)

• Ab 2700m schwenken Bohrungen auseinander

• 200°C

• Zwei Förder-, eine Reinjektionsbohrung (6MW)

Soultz aktuell

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• Bohrtiefe 5000m, 200°C

• weitere Stimulationsversuche

• aktuelle Produktion: 1,5MWel, Ziel: 5MWel

• momentan: weitere Bohrarbeiten eingestellt aufgrund bohrtechnischer Grenzen

Ergebnisse

29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig

• Erstmalig gelungene Ablenkung einer Bohrung in großen Tiefen

• Natürliches Gleichgewicht zwischen den Bohrungen macht die HDR einfacher & kostengünstiger

• Fündigkeitsrisiko bei HDR entfällt

• Produktivitätssteigerung durch hydraulische Stimulation

• neue Stimulationskonzepte: - Säuberung

- Säuerung

• methodisches Risiko

• Für kommerzielle Reife: - günstige Bohrtechniken

- Umgang mit stark mineralhaltigen Gesteinen