Erstellung eines Geothermischen Informationssystems für Deutschland

1. GeotIS Erstellung eines Geothermischen Informationssystems für Deutschland Rüdiger Schulz Geothermische Energie Das Projekt Ausblick Informationsveranstaltung für die SGD, Hannover, 21.06.2006

2. Unerforschte Formen • Geo- / ozeanische Energie • Solarenergie • Neue Biomasse • Windenergie • Wasserkraft • Traditionelle Biomasse • Kernkraft • Erdgas • Erdöl • Kohle Shell:Weltenergieverbrauch steigt in den nächsten 50 Jahren auf das Dreifache, die Weltbevölkerung von 6 auf 10 Milliarden. Und Kyoto…?

3. Europaweite Geothermie-Atlanten 1975 - 1980 (Hänel & Staroste): Atlas of Subsurface Temperatures in the European Community 1982 - 1988 (Hänel & Staroste): Atlas of Geothermal Resources in the European Community, Austria, and Switzerland 1983 - 1992 (Hurtig, Cermak, Hänel & Zui): Geothermal Atlas of Europe 1995 - 1997 (Hurter & Hänel): Atlas of Geothermal Resources in Europe

4. Karte aus dem Geothermie-Atlas von Hurter & Hänel

5. Geothermische Energie Speichersysteme Nutzungsarten Hot-Dry-Rock - Technologie Petrothermale Systeme Gestein, Magma Hydrothermale Systeme (>150 °C) Hochdruckwasserzonen Dampfsysteme Heißwassersysteme Stromerzeugung Stromerzeugung (>100 °C) Direkte Nutzung Hydrogeothermische Systeme (<150 °C) Aquifere Thermalwasser Wärmepumpen Oberflächennahe Systeme max. 25 °C, 400 m

6. Geothermische Wärmenutzung Aquifere Norddeutsches Becken Speicherkomplex Lias – Rät Mittlerer Buntsandstein Rotliegend-Sandsteine Unterkreide-Sandsteine Dogger-Sandsteine Keuper-Sandsteine Oberrheingraben Oberer Muschelkalk Mittlerer Buntsandstein Molasse-Becken Malmkarst (Oberer Jura)

7. Geothermische Stromerzeugung Aquifere Norddeutsches Becken Rotliegend-Sandsteine Oberrheingraben Buntsandstein & Muschelkalk Molasse-Becken Malmkarst

8. Direkte Nutzung 1- 40 MWt Dublette Tiefe: 1.500 – 3.000 m

9. 7 Anlagen mit einer instal-lierten Leistung von mehr als 5 MW: 120 MW Direkte Nutzung Stand 2004

10. 7 Anlagen mit einer instal-lierten Leistung von mehr als 5 MW: 120 MW 24 Anlagen mit einer instal-lierten Leistung von 0,1 bis 5 MW: 15 MW 31Anlagen mit einer instal-lierten Leistungvon135 MW Direkte Nutzung 135 MWt Stand 2004

11. Neustadt-Glewe Stromproduktion: 230 kW Jährliche Energie: 1500 MWh/a Demonstrationsanlage (BMU-Förderung) ORC Turbine Stromproduktion 0,23 MWe Stand 2004 Neustadt-Glewe

12. 7 Anlagen Stromproduktion 1- 5 MWe Im Bau

13. 7 Anlagen Stromproduktion 1- 5 MWe Im Bau Projekt Unterhaching Stromleistung: ca.3 MW

14. 7 Anlagen Stromproduktion 1- 5 MWe Im Bau Projekt Unterhaching Stromleistung: ca.3 MW

15. Geothermische Stromprojekte Bau: mind. 1 Bohrung abgeteuft Geplant: Bergrechte vorhanden Öff. Förderung: ZIP-Programm Stand: Sept. 2005

17. Die Quantität wird definiert über Leistung P = ρFcFQ (Ti – To) Die ausreichende Energieabgabe ist Betriebsrisiko Energie E = ρFcFQ (Ti – To) Δt Fündigkeitsrisiko: Definition Das Fündigkeitsrisiko bei geothermischen Bohrungen ist das Risiko, ein geothermisches Reservoir mit einer (oder mehreren) Bohrung(en) in nicht ausreichender Quantität oder Qualität zu erschließen.

18. Aufbau eines Geothermischen Informationssystems auf Basis des FIS Geophysik Aquifertyp: porös, klüftig, karstig Tiefe/Struktur: Reflexionsseismik (FIS Kohlenwasserstoff) Verbreitung, Mächtigkeit 3D-Untergrundmodell Bisher (noch) nicht digital vorhanden Temperaturen: Abgeleitet aus der Tiefe Berechnet im FIS Geophysik (Subsystem Temperaturen) Ergiebigkeit: Abgeleitet aus Aquifertyp und Bohrungen Bisher nicht in Datenbanken vorhanden

19. Tiefe und Struktur Geothermisches Kartenwerk von NO-Deutschland 1: 200.000 Beispiel: Top Lias (Speicherkomplex Lias-Rät)

20. Fachinformationssystem Geophysik @ Geophysik online – Das Fachinformationssystem Geophysik

21. Fachinformationssystem Geophysik Aktuelle Datenbestände

22. Untergrund- Temperaturen

23. Temperaturverteilung Isar Tiefe 2500 m Unterhaching Gebiet München – Süd

24. (Thermal -) Bohrungen Geothermie - Bohrungen Bohrungen im zentralen Molassebecken rot: Hydraulische Teste im Malm

25. Hydraulische Teste im Malm s (m) (Thermal -) Bohrungen 300 m Geothermie - Bohrungen laminar Bohrungen im zentralen Molassebecken rot: lam.-turb. nicht fündig 150 m laminar lam.-turb. fündig Q (l/s) 100 l/s Erforderliche Absenkung zum Erreichen der Förderraten Theoretische Kurven für 300 m (150 m) Absenkung

26. Hydraulische Parameter Poro-Perm-Daten: Für das Geothermische Informationssystem nutzbar (unter Wahrung der Eigentumsrechte) Porositäten/ Permeabili- täten Formations- angaben zu Kernen Kerne Bohr- löcher Stand: Mai 2006

27. Permeabilität Verteilung der Daten der KW-Industrie Stand: Mai 2006

28. Datenakquisition Homogenisierung Qualitätsmanagement Anonymisierung 2/3D-Grids, räumliche Interpolation Up- und Downscaling Berechnung von Erfolgswahrscheinlichkeiten rechtliche und technische Rahmenbe- dingungen Interne und externe Softwarelösung GeotIS Arbeitsschritte Ziel: Lieferung von Fündigkeits- vorhersagen an wählbaren Lokalitäten, zunächst für Aquifere

29. Erläuterung: Internet Daten- vorhanden Webserver Benutzerschnittstelle und Ergebnisdarstellung Datenbe-stand auffüllen GeotIS Mapserver Visualisierung (2D-, 3D-Darstellung) Applikationssteuerung Berechnung der Zielgrößen, Strukturdaten Bestand im Aufbau Gridding, Anonymisierung, Datenverschneidung Schnittstelle: Shapefiles Schnittstelle: Fremddatenbanken Schnittstelle: FIS GP Bestand geplant Bohrungen u. Schichtenverzeichnisse Southern Permian Basin Atlas Atlanten d. Geotherm. Potenzials Seismische Profile Feldesdaten Karten u. Regional-studien Strati- graphie Bohrungen Subsystem Hydraulik Subsystem Tempera-turen FISGP FIS KW … GGA, BGR, SGD LBEG SGD, GTN BGR GGA Architekturmodell

30. GeotIS Das Projekt Förderung: BMU 3 Jahre bis 2008 Laufzeit: LBEG LUNG LGRB LMU GTN Partner: Niedersachsen, Hannover Mecklenburg – Vorpommern, Güstrow Baden – Württemberg, Freiburg München in Kooperation mit LfU Bayern Neubrandenburg Wiss. Begleitung: PK „Tiefe Geothermie“ der Staatlichen Geologischen Dienste

31. www.gga-hannover.de

32. GeotIS Planungsgrundlagen für Geothermische Bohrungen zur lokalen Wärmeversorgung und regionalen Stromversorgung