Page 70 - KK-Studie_Investieren_in EE_2016
P. 70
Geothermie
Autor: Marian Ivanov
Technologie durchlässiger Wasserflussverbindungen zwi-
schen den Bohrungen und deren Aufrecht-
Geothermie nutzt im Allgemeinen die Erd- erhaltung. Das Potenzial der petrothermalen
wärme zur Heizung und/oder Stromerzeugung, Geothermie ist im Vergleich zur hydrothermalen
wobei zwischen oberflächennaher Geothermie wesentlich höher, da hier keine mit Thermal-
und Tiefengeothermie unterschieden wird. wasser gefüllte tiefliegende Wasserschicht not -
wendig ist.
Bei der oberflächennahen Geothermie werden
Bohrungen bis in maximal 400 m Tiefe getrie- Bei Wassertemperaturen höher als 100 °C kann
ben, wo eine Temperatur von maximal 25°C bei der Tiefengeothermie in einem Dampfkraft-
herrscht. Dementsprechend werden Wärme- werk wirtschaftlich Strom erzeugt werden. Dazu
pumpen eingesetzt, um das Temperaturniveau werden spezielle Turbinenarten, sogenannte
weiter anzuheben und somit Wasser für die Organic-Rankine-Cycle (ORC) Turbinen, benö-
Raumheizung auf die notwendige Vorlauftem- tigt, die durch Flüssigkeiten mit einem nied-
peratur zu erhitzen. rigeren Siedepunkt, wie Ammoniak betrieben
werden. Da diese Turbinen meist einen gerin-
Bei der Tiefengeothermie wird Wärme in 400 m gen Wirkungsgrad aufweisen (Anmerkung: nur
bis 6.000 m Tiefe entzogen, wobei grundsätz- rund 1/10 der Wärme wird in der Regel in Strom
lich zwei verschiedene Technologien – hydro- umgewandelt), ist für diesen Kraftwerkstyp die
thermale und petrothermale Geothermie – zur Anwendung der Kraft-Wärme-Kopplung sehr
Anwendung kommen. Bei der hydrothermalen sinnvoll bzw. auch wirtschaftlich notwendig, um
Geothermie wird das heiße Wasser aus tief gele - die restliche Wärme, die nicht zur Stromerzeu-
genen Wasserschichten an die Erdoberfläche gung nutzbar ist, in das Nahwärmenetz einzu-
gepumpt. Damit eine ausreichend hohe Was- speisen.
sertemperatur erreicht wird, werden Bohrtiefen
von meist mehr als 2.000 m benötigt. Das hoch Da die Bodentemperaturen in der Regel das
gepumpte Wasser wird dann über eine zweite ganze Jahr über relativ konstant sind, ist auch
Bohrung wieder in die unterirdischen Wasser- die Wärme- und Stromgewinnung aus Kraftwer -
schichten zurück gepumpt. Bei der petrother- ken mit Tiefengeothermie weniger fluktuierend
malen Geothermie wird dagegen Wasser über als bei Wind oder Sonne. Somit kann diese Tech -
Bohrungen unter hohem Druck direkt in das nologie verlässlich Grundlaststrom erzeugen.
bis zu 180 °C heiße trockene Gestein mit gerin-
ger Durchlässigkeit für Wasser in 2.000 m bis
6.000 m Tiefe gepresst. Durch ein zweites Rohr Markt
wird das nach unten gepresste Wasser, das
durch das heiße Gestein erwärmt wurde, nach Die weltweite Geothermiekapazität ist seit
oben befördert. 1990 sowohl im Bereich der Wärmeversorgung
als auch im Bereich der Stromerzeugung, wie
Die bisher größte Herausforderung dieser die nachfolgende Abbildung darstellt, stetig
Technik besteht in der Herstellung genügend gestiegen.
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Autor: Marian Ivanov
Technologie durchlässiger Wasserflussverbindungen zwi-
schen den Bohrungen und deren Aufrecht-
Geothermie nutzt im Allgemeinen die Erd- erhaltung. Das Potenzial der petrothermalen
wärme zur Heizung und/oder Stromerzeugung, Geothermie ist im Vergleich zur hydrothermalen
wobei zwischen oberflächennaher Geothermie wesentlich höher, da hier keine mit Thermal-
und Tiefengeothermie unterschieden wird. wasser gefüllte tiefliegende Wasserschicht not -
wendig ist.
Bei der oberflächennahen Geothermie werden
Bohrungen bis in maximal 400 m Tiefe getrie- Bei Wassertemperaturen höher als 100 °C kann
ben, wo eine Temperatur von maximal 25°C bei der Tiefengeothermie in einem Dampfkraft-
herrscht. Dementsprechend werden Wärme- werk wirtschaftlich Strom erzeugt werden. Dazu
pumpen eingesetzt, um das Temperaturniveau werden spezielle Turbinenarten, sogenannte
weiter anzuheben und somit Wasser für die Organic-Rankine-Cycle (ORC) Turbinen, benö-
Raumheizung auf die notwendige Vorlauftem- tigt, die durch Flüssigkeiten mit einem nied-
peratur zu erhitzen. rigeren Siedepunkt, wie Ammoniak betrieben
werden. Da diese Turbinen meist einen gerin-
Bei der Tiefengeothermie wird Wärme in 400 m gen Wirkungsgrad aufweisen (Anmerkung: nur
bis 6.000 m Tiefe entzogen, wobei grundsätz- rund 1/10 der Wärme wird in der Regel in Strom
lich zwei verschiedene Technologien – hydro- umgewandelt), ist für diesen Kraftwerkstyp die
thermale und petrothermale Geothermie – zur Anwendung der Kraft-Wärme-Kopplung sehr
Anwendung kommen. Bei der hydrothermalen sinnvoll bzw. auch wirtschaftlich notwendig, um
Geothermie wird das heiße Wasser aus tief gele - die restliche Wärme, die nicht zur Stromerzeu-
genen Wasserschichten an die Erdoberfläche gung nutzbar ist, in das Nahwärmenetz einzu-
gepumpt. Damit eine ausreichend hohe Was- speisen.
sertemperatur erreicht wird, werden Bohrtiefen
von meist mehr als 2.000 m benötigt. Das hoch Da die Bodentemperaturen in der Regel das
gepumpte Wasser wird dann über eine zweite ganze Jahr über relativ konstant sind, ist auch
Bohrung wieder in die unterirdischen Wasser- die Wärme- und Stromgewinnung aus Kraftwer -
schichten zurück gepumpt. Bei der petrother- ken mit Tiefengeothermie weniger fluktuierend
malen Geothermie wird dagegen Wasser über als bei Wind oder Sonne. Somit kann diese Tech -
Bohrungen unter hohem Druck direkt in das nologie verlässlich Grundlaststrom erzeugen.
bis zu 180 °C heiße trockene Gestein mit gerin-
ger Durchlässigkeit für Wasser in 2.000 m bis
6.000 m Tiefe gepresst. Durch ein zweites Rohr Markt
wird das nach unten gepresste Wasser, das
durch das heiße Gestein erwärmt wurde, nach Die weltweite Geothermiekapazität ist seit
oben befördert. 1990 sowohl im Bereich der Wärmeversorgung
als auch im Bereich der Stromerzeugung, wie
Die bisher größte Herausforderung dieser die nachfolgende Abbildung darstellt, stetig
Technik besteht in der Herstellung genügend gestiegen.
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