SWM Geothermie Heizkraftwerk Sauerlach...

Energiegewinnung der Zukunft:

Geothermie-HeizkraftwerkSauerlach

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„Wer die Zukunft gestalten will, muss die

Gegenwart verändern.“


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Seite 4 Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit:

Strom und Wärme aus Geothermie

Seite 6 Natürliche Energiequellen: Sinnvoll genutzt am Standort Sauerlach

Seite 8 Das Geothermie-Projekt der SWM: Eine Investition in die Zukunft

Seite 10 Umwelt und Technik: Die Fakten

Seite 11 Stadtwerke München: Besser leben mit M

a t


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SWM mit neuer Energie

Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit sind fundamen-

tale Grundsätze der Unternehmenspolitik der Stadtwer-

ke München. Den Münchner Bürgern wird eine sichere

Versorgung mit Strom und Wärme geboten. Gleichzeitig

können sie sich darauf verlassen, dass die Erzeugung von

Strom und Wärme umweltschonend erfolgt. Dabei geben

sich die SWM nicht mit den Mindeststandards zufrieden,

sondern setzen auf Innovation.

Die ausgewogene Eigenerzeugung von Strom und Wärme

beruht auf einem „intelligenten Mix“ aus fossilen Brenn-

stoffen (Kohle, Erdgas), Kernkraft und regenerativen Ener-

giequellen – Biomasse, Solarenergie sowie Wind- und

Wasserkraft. Die Fernwärme wird zu über 90 Prozent in

Heizkraftwerken erzeugt, die den Brennstoff besonders gut

ausnutzen. Im Interesse der Münchner Bürger arbeiten die

SWM ständig daran, die Energie- und Wärmeerzeugung

unter den Aspekten Versorgungssicherheit, Wirtschaftlich-

keit und Umweltverträglichkeit zu optimieren.

Nach der erfolgreichen Einbindung einer neuen Energie-

quelle, der Geothermie, in das Fernwärmenetz Riem gehen

die SWM mit dem ersten Geothermie-Heizkraftwerk in Sau-

erlach einen weiteren Schritt in diese Richtung. Hier wird

Strom aus der lokalen

regenerativen Ressource

Geothermie gewonnen

und gleichzeitig eine um-

weltfreundliche Wärme-

quelle für Sauerlach

bereitgestellt.

Geothermie – Wärme

aus dem Inneren der

Erde

Im Inneren des Erdballs

steckt viel Energie – Vul-

kane, Geysire und heiße

Quellen zeugen davon.

Heiße Quellen werden seit

Jahrtausenden zum Baden

benutzt, beispielsweise

auf Lipari bei Sizilien oder

in einigen Thermal-Kuror-

ten Deutschlands. Rich-

Blockheizkraftwerk Westbad

PV Pasinger Fabrik*

FWA Müllerstraße

HW Perlach

WKW Isarwerk 1

WKW Isarwerk 2

WKW Isarwerk 3

FWA Sendling

HW Koppstraße

HKW Süd

Geothermie – HKW Sauerlach

HKW Nordmit Müllverbrennungsanlage

PV Messe München*

WindkraftanlageFröttmaning

HKW Freimann

HW Schwabing

HW Gaisbergstraße

WKW Maxwerk

HW Theresienstraße

HW Kathi-Kobus-Str.

FWA Meiserstraße

Unter-föhring

Großhadern

SendlingPerlach

Nord

Freimann

Moosburg

Vagen

Sauerlach

* mit SWM-Beteiligung

WasserkraftwerkeUppenborn 1 und 2

WasserkraftwerkeLeitzachwerk 1, 2 u. 3

HW Riem mit Geothermie

PV GEWOFAG-Parkhaus

PV Haagerstraße

PV GrundschuleSüd Moosburg

PV BetriebshofMoosburg

PV ReferenzanlageMoosburg

PV Fassade Pasinger Fabrik

(Regenerative Fremdeinspeisung)

PV StadtwerksZentrale

GasentspannungsturbineStadtwerks Zentrale

PV Stadtwerks Zentrale

PV Solartankstelle Arcistraße

PV Droste-Hüslhoff-Schule

HW Freiham

WKW Forstenrieder Park

Biogasanlage Hellabrunn WKW Stadtbachstufe

PV Tram-Werkstätte Stündlerstraße

PV Gewerbezentrum Giesing

PV U-BahnhofNeuperlach Süd

PV Servicezentrum Badesee

PV HW Riem

PV Messe-Parkhaus

Mit der Nutzung von Geothermie erweitern die Stadtwerke München ihr ökologisch ausgerichtetes Konzept der Energieversorgung.

Regenerative Fremdeinspeisungz. B. Tivolimühle, Bäckermühle,Kraem. Kunstmühle

Photovoltaik-Anlagen

Blockheizkraftwerk

Wasserkraftwerke Windkraftanlage

Fernwärmeanlage

Geothermie-Anlage

Heizwerke

HeizkraftwerkeMünchner Stadtgebiet

Dampfnetz

Heißwassernetze

sNachhaltigkeit und UmweltfreundlichkeitSt o u d ä e aus Geot e em und Wärme aus Geothermiesss


Wieso ist es in der Erde warm?

In der festen Erdkruste entsteht Wärme durch den Zerfall von natür-

lichen radioaktiven Isotopen. Die Temperatur im flüssigen Inneren

der Erde beträgt nach heutigen Schätzungen zwischen 3.000 und

10.000 Grad Celsius. Etwa 40 Prozent des Wärmestroms, der

an der Erdoberfläche ankommt, stammt aus dem Erdinneren,

die restlichen 60 Prozent kommen aus der Erdkruste. Der

Wärmestrom heizt zunächst das Gestein in der Tiefe auf,

natürlich aber auch Wasser, das in solche tiefliegenden

Schichten eindringt. Dieses heiße Wasser wird als Thermal-

wasser bezeichnet, diese Form der Geothermie als „hydro-

thermale Geothermie“.

Erdkern ca. 3.400 km, 6.000 °C

Erdkruste ca. 40 km

Erdmantel ca. 2.900 km


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sNatürliche EnergiequellenSinnvoll genutzt am Standort Sauerlachvoll genutzt am Standort Sauerlachsss

Die Region Südbayern bietet geologisch optimale Voraussetzungen, um aus der Erde Wärme zu gewinnen.

Geologische Bedingungen

München und Sauerlach liegen im sogenannten „Molasse-

becken“. Hier sind die Voraussetzungen für hydrothermale

Geothermie sehr gut: Tief unter der Erdoberfläche befin-

det sich ein riesiger Vorrat an heißem Wasser, der relativ

einfach angezapft werden kann. Dieser Energiespeicher

bildete sich bei der Faltung der Alpen. Dabei wurden die

Gesteinsschichten unter dem heutigen Voralpenland im

Süden nach unten gedrückt. Darüber lagerten sich frische

Sedimente ab, so dass heute die Kalksteinschicht des Malm

nördlich der Donau an der Oberfläche, unter München

schon mehr als 2.000 Meter und unter Sauerlach sogar

mehr als 3.600 Meter tief liegt.

Der Malm-Kalkstein ist fast überall verkarstet und zudem

von Spalten und Rissen durchzogen. Diese „Karsthohlräu-

me“ sind mit heißem Wasser gefüllt. Die Temperatur des

Wassers entspricht der Tiefenlage des Malm: Bei Straubing

beträgt sie 35 Grad Celsius, in Riem in 3.000 Meter Tiefe

102 Grad Celsius und in Sauerlach werden in 4.000 m

Tiefe 130 Grad Celsius erwartet. Damit dieses heiße Was-

ser genutzt werden kann, muss es an die Oberfläche geholt

werden. Dabei bietet der verkarstete Malm-Kalkstein noch

einen weiteren, für die Wärmegewinnung wesentlichen

Vorteil: Durch die Hohlräume

fließt das Wasser relativ gut, so

dass mit einem Bohrloch eine

große Wassermenge gefördert

werden kann.

Das Prinzip „Nachhaltigkeit“

Bei der Geothermie-Anlage in

Sauerlach wird nur der Energie-

inhalt des heißen Wassers ge-

nutzt: Nach Übertragung der

Wärme auf den Heizkraftwerks-

prozess wird das abgekühlte,

ansonsten aber nicht verän-

derte Wasser wieder in die gleiche geologische Schicht,

aus der es kam – den Malm –, zurückgeleitet. Das ist er-

forderlich, um den Wasserhaushalt in der Tiefe nicht zu

stören. Der natürliche Zufluss von Wasser in diese Schicht

ist nämlich sehr gering. Deshalb müssen zwei Bohrungen

niedergebracht werden, die sogenannte „Dublette“. Durch

die erste Bohrung, die „Förderbohrung“, wird das heiße

Wasser nach oben gefördert. Die zweite Bohrung, die „Re-

Wünschen Sie mehr Information?

Zu den Themen Geothermie, Umwelt und Nachhal-

tigkeit finden Sie Details auf unserer Homepage im

Internet unter: www.swm.de, Stichwort: M-Natur.

N S

Isar

Man

gfal

l

30 °C 65 °C 93 °C 130 °C

Sauerlach

Nord-Süd-Schnitt durch das Voralpenland


Quartär

Ottnang bis Eggenburg

BohrungenSauerlach Thermal 1, Thermal 2, Thermal 3, Thermal 4

projiziert

N S

0

+ 500

- 500

- 1000

- 1500

- 2000

- 2500

- 3000

- 3500

Oberes Eger (Aquitan)

Obere Süßwassermolasse

Unteres Eger (Chatt)

Rupel und Sannois

Obereozän

Unterkreide

Jura, Malm inkl.Purbeck (U. Kreide)

Thermal 3

Thermal 2

Thermal 4

Thermal 1

Störung

Störung Störung

StörungStörung

Geologisches Profil mit Lage der Dubletten


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Oberfläche ein. Diesen Höhenunterschied überwinden die

Bohrlochpumpen, die etwa 600 Meter tief in den Förder-

bohrungen hängen. Von diesen Pumpen wird höchste Zu-

verlässigkeit verlangt – auch hier kommt modernste Technik

aus der Erdölindustrie zum Einsatz.

Optimierte Wärme- und Stromerzeugung

Im Gegensatz zur Geothermie-An-

lage Riem ermöglicht die höhere

Temperatur des Thermalwassers in

Sauerlach zusätzlich zur Lieferung

von Heizwärme auch die Erzeugung

von elektrischem Strom.

Zur Stromerzeugung kommt

ein hoch innovatives Ver-

fahren zum Einsatz, bei dem

durch die Verwendung

eines Gemisches aus Am-

moniak und Wasser in einem

hermetisch geschlossenen Kreislauf

maximale Wirkungsgrade erreicht

werden. Das Ammoniak-Wasser-

Gemisch wird zunächst durch die

eDas Geothermie-Projekt der SWMEine Investition in die Zukunftvestition in die Zukunfteee

Modernste Technik über und unter der Erdoberfläche gewährleistet die effiziente Nutzung einer natürlichen Ressource.

Die spezielle Bohrtechnik

Die Bohrungen für das Geothermie-Heizkraftwerk Sauerlach

starten in unmittelbarer Nachbarschaft zum bestehenden

Heizkraftwerk in einem Abstand von jeweils 10 Metern. Sie

werden bis in circa 4.000 Meter Tiefe vorangetrieben. Alle

Bohrungen werden abgelenkt, so dass sie im Malm jeweils

etwa zwei Kilometer voneinander entfernt sind.

Die dafür eingesetzte Bohrtechnik stammt aus der Erdöl-

und Erdgas-Exploration. Durch die abgelenkten Bohrun-

gen können sämtliche Betriebsanlagen auf engstem Raum

zusammengefasst werden. Die Bohrungen haben an der

Oberfläche einen Durchmesser von circa 66 Zentimetern

und werden in der Tiefe stufenweise enger – am Ziel, im

Malmkarst, haben sie noch 22 Zentimeter Durchmesser. Alle

Bohrungen werden mit Stahlrohren ausgekleidet, durch die

das Thermalwasser fließt. Der Wasserspiegel in der Förder-

bohrung stellt sich im Betrieb auf etwa 300 Meter unter der

Sauerlach

Bohrplatz

Bohrplatzkarte mit Landepunkten

Erdwärme für Sauerlach

Nahwärmenetz

Kondensationseinrichtung


Der Bohrer besteht aus einem Gestänge von miteinander verschraubten Rohren,

die an der Spitze den mit Diamanten besetzten Bohrkopf tragen. Das Ge-

stänge wird mit 70 bis 130 Umdrehungen/Minute gedreht; dadurch

zerkleinert der Bohrkopf das Gestein und dringt tiefer vor – bis zu

250 Meter/Tag. Bei Bedarf wird das Gestänge verlängert,

indem ein weiteres Rohrstück angeschraubt wird. Es

kann so bis zu 9.000 Meter lang werden.

Für die Arbeiten mit dem Gestänge ist der Bohr-

turm, das weithin sichtbare Wahrzeichen jeder

Tiefbohrung, erforderlich. Das zerkleinerte Ge-

stein wird durch eine umweltfreundliche Spül-

flüssigkeit, die aus Wasser und darin gelöstem

Karbonat besteht, aus dem Bohrloch gespült. Die

Spülflüssigkeit wird durch das hohle Gestänge nach

unten gepumpt und steigt außen wieder nach oben.

Sie kühlt den Bohrkopf und stabilisiert die Wände des

Bohrlochs. Die Bohrung wird durch einen speziellen

Bohrkopf mit eingebautem Motor abgelenkt, der durch

die Spülflüssigkeit angetrieben wird. Um den plötzlichen

Ausbruch von Wasser oder Gas zu verhindern, sitzt am

Bohrlochkopf der Preventer; er schließt bei Druckanstieg

das Bohrloch fest ab.

Wie bohrt man 4.000 Meter tief in die Erde?


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Rationell, sparsam, schonend

Die SWM verfolgen mit dem Geothermie-Projekt ihr Un-

ternehmensziel, die regenerative Stromerzeugung aus-

zubauen. Dabei wird der umweltschonende Einsatz von

regionalen erneuerbaren Energiequellen gefördert: eine

nachhaltige Innovation im Umwelt- und Energiebereich.

Zwar sind hohe Investitionen erforderlich, doch sind die

Betriebskosten relativ gering und unabhängig von den

schwankenden Preisen fossiler Brennstoffe.

Damit ist die Geothermie eine sinnvolle Ergänzung zu den

wichtigsten fossilen Brennstoffen, die die SWM einsetzen:

Steinkohle und Erdgas. Zudem wird der Ausstoß von NOx

(Stickoxiden), SO2 (Schwefeldioxid) und CO2 (Kohlendioxid)

in die Atmosphäre deutlich reduziert: Das Geothermie-

Heizkraftwerk wird im Vergleich zu einer Wärmeversor-

gung mit Heizöl und zur Stromerzeugung im deutschen

Kraftwerkspark pro Jahr 35.000 Tonnen CO2-Emission ein-

sparen.

Für die Bohrungen wird die spezielle

Bohrtechnik aus der Erdöl- und Erdgas-

exploration eingesetzt.

dDie FaktenDie FaktendUmwelt und Technik

Geothermie-Heizkraftwerk Sauerlach

Technische Daten

Elektrische Erzeugungsleistung 8 MW

Jährliche Stromerzeugung 64.000 MWh

Jährliche CO2-Einsparung 35.000 t

Tiefe der Bohrungen ca. 4.000 m

Erwartete Thermalwassertemperatur ca. 130 °C

PrognostizierteThermalwassermenge ca. 240 l/s

Jährlicher Strombedarf der Bohrlochpumpen ca. 13.000 MWh

Mögliche Wärmelieferung bis zu 7 MW bzw.an Sauerlach 5.500 MWh jährlich


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Als größtes kommunales Infrastruktur-Unternehmen

Deutschlands tragen die Stadtwerke München im Zei-

chen des großen „M“ zu dieser Lebensqualität aktiv bei.

Beispielsweise mit günstigem M-Strom, sicherem M-Erd-

gas oder zuverlässiger M-Wärme. Oder mit der MVG,

einem der besten Nahverkehrsnetze der Welt sowie

M-net, dem lokalen Telekommunikations-Anbieter und

Netzbetreiber für die Isar-Metropole.

Außerdem versorgen die SWM die Münchner Haus-

halte mit naturreinem M-Wasser aus dem bayerischen

Alpenvorland – ein Plus, von dem auch die 18 modernen

Hallen- und Freibäder der Stadt, die M-Bäder, profitie-

ren. Services wie M//Card, die Kundenkarte der SWM,

machen das Leben in München leichter – und günstiger,

denn in vielen Geschäften können damit Rabatte und

Bonuspunkte gesammelt werden.

Auch Münchner Geschäftskunden profitieren von den

zahlreichen M-Produkten. Sie erhalten wettbewerbsfähi-

ge und zeitgemäße Infrastruktur- und Service-Leistungen,

die weit über die Versorgung mit Strom, Wärme und

Wasser hinausgehen. So leisten wir neben der Lebens-

qualität auch unseren Beitrag zur Standortsicherheit.

SWM – Besser leben mit M.

„M“ wie München. Einer der attraktivsten Wirtschaftsstandorte in Europa bietet seinen Bürgern eine geradezu sprichwörtliche Lebensqualität – gewährleistet auch durch die Leistungen der Stadtwerke München.

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Stadtwerke München


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München 2007

Fotos:

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