Ernst Huenges1, Silke Köhler1, Wolfgang Bogenrieder2

Geothermie – Nachhaltige Stromerzeugung mit KWK

Jahrestagung Forschungsverbund Sonnenenergie 21. / 22. 09 Berlin

1GeoForschungsZentrum Potsdam2Vattenfall Europe Renewables GmbH

Kombinierte Bereitstellung Strom und Wärme

Zusätzliche Randbedingungen aufgrund des Wärmebedarfs

Auskühlung Thermalwasser

Massenstrom Thermalwasser

Thermalwassertemperatur > Heiznetztemperatur

Nicht immer KWK

Heizwerk

T

QH

THW,in

THW,outTH1TH2

Wärme

KraftwerkT

s

Abwärmeelektrische

Energie

Thermalwassertemperatur ≈HeiznetztemperaturSubsysteme im Wettbewerb

Heizwerk

T

QH

THW,in

THW,outTH1TH2

Wärme

KraftwerkT

s

Abwärmeelektrische

Energie

Entwicklung geothermischer Technologien

• NutzungOrganic Rankine oder Kalina Cycle

Prinzip• Thermalwasserkreis

~ 100 - 200 °C, ~ 2 - 5 km tief

Herausforderung:

• das Reservoir finden

• die Wärme effizient fördern und wandeln

• erschließen und stimulieren

Helmholtz-ForschungsthemaGeothermische Technologien

Heizkraftwerk Neustadt-GleweErstes geothermisches Kraftwerk in DeutschlandWissenschaftliche Auswertung durch GFZ in Kooperation mit VattenfallBetriebserfahrung ist Basis für weitere Technologieentwicklung

Forschungsstandort Groß Schönebeck

• Forschungsbohrung imSedimentgestein in

• 4,3 km Tiefe bei 150 °C

Was wurde gemacht und erreicht:

• Stimulation der Speicher-gesteine durch „hydraulic-fracturing“

• Ziel: Erhöhung der Förderratean heißem Tiefenwasser biszum wirtschaftlich nutzbarenBereich

BMU-Projekt: Technologieentwicklung zur Bereitstellung von Grundlaststrom aus Erdwärme

Ausbau Geothermielabor Groß Schönebeck

Geothermische Strom-erzeugung setzt 2 tiefe Bohrungen, einen nach-haltigen Thermalwasser-kreislauf und ein obertä-giges Kraftwerk voraus.

Vor uns liegende Ziele:1. Fündigkeit für 750

kW-Kraftwerk2. Nachweis der Nach-

haltigkeit (Zirkulation)

Beginn einer zweiten Tiefbohrung in

Groß Schönebeck

c Geothermal Education Office

Groß Schönebeck Status Quo 20.09.06

Einbau 13 3/8“ Rohr

Einbau 18 5/8“ Rohr

Reparatur an der Anlage

Einbau 9 5/8“ Liner

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Wär

mel

eist

ung

(kW

)

Zeitdauer in h/a

MHKW- Wärme

Gesamtwärmebedarf

maximale MHKW- Wärme bei kompletter

Deckung des Strombedarfs

MHKW- Wärme in denSpeicherWärme aus demSpeicher

Wärme ausSpitzenlastkessel

Direktnutzung derMHKW- Wärme

Stromgeführte KWK: Beispiel Parlamentsbauten

Quelle: GTN

Aquiferspeicher für die Parlamentsgebäude

Quelle: Bundesbaugesellschaft, GTN

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28.06.03 25.11.03 23.04.04 20.09.04 17.02.05 17.07.05 14.12.05

Tem

pera

tur (

°C)

Simulation AusspeichernMesswert AusspeichernMesswert Einspeichern

Temperaturen Wärmespeicher Parlamentsbauten

Aus der Sicht eines Energieversorgers

Investitionen unterliegen der LangzeitplanungWirtschaftliche KriterienTreibhausproblematik – EmissionshandelSicherheit beim BrennstoffeinkaufZukunftsfähigkeit

Mittelfristiges Programm Vattenfall EuropeHocheffiziente KohlekraftwerkeCO2 freie Kohlekraftwerke – heimische Energie

Erneuerbare EnergienOffshore WKA, BiomasseGeothermie Neustadt-Glewe, Groß Schönebeck

Zusammenfassung Geothermie und nachhaltige Stromerzeugung mit

KWK erfordert TechnologieentwicklungNeustadt-Glewe TeillastbetriebGroß Schönebeck Sichere Erschließung tiefer

AquifereParlamentsbauten Zeitverhalten und Einbindung

in Energiesysteme

Technologietransfer: gemeinsam mit Unternehmen der Energiewirtschaft

Projektabwicklung: Geologisches, technisches, finanzielles Management Einbindung in NetzstrukturenFördern F&E anhand von Pilot- und Demonstrationsanlagen