Geothermie
Geothermiebohrung in Pullach

      Herzlich willkommen zum Vortrag
      über Geothermie
      in der Volkshoc...
Geothermie
Erneuerbare Energie Ziele


      Die Bundesregierung hat das Ziel, das bis zum Jahr 2050
      etwa 50% der En...
Geothermie
Erneuerbare Energie Anteil an Energieträger

         Energieträger an der Wärmebereitstellung in Deutschland i...
Geothermie
Erneuerbare Energie Verfügbarkeit weltweit

      Die Natur bietet eine Vielfalt an frei verfügbaren Möglichkei...
Geothermie
Erneuerbare Energie Bayern

     Bayern hat bundesweit einen Spitzenplatz bei der
     erneuerbaren Stromerzeug...
Geothermie
Wasserkraft


              Die Wasserkraftnutzung verfügt in Deutschland nur über
              geringe Ausbau...
Geothermie
Windenergie
              Windenergieanlagen waren im Jahr 2004 in Deutschland
              mit installierter ...
Geothermie
Photovoltaik
Ende 2004 waren Anlagen mit 708 MW in Deutschland Installiert, die 0,5 TWh
Strom erzeugten.
Photov...
Geothermie
Solarthermie

Ende 2004 waren ca. 6,2 Millionen m² Kollektorfläche
In Deutschland installiert.
Mit der Leistung...
Geothermie
Geothermie Potenzial


Das technische Potenzial geothermische
Stromerzeugung wird auf 300 TWh
geschätzt. Bei St...
Geothermie
Geothermie Grundlagen


      Die Erdkruste enthält geothermische Energie als gespeicherte Wärme.
      In Mitt...
Geothermie
Geothermie Thermalwasser Förderung


                                         Das Hydrothermal-Verfahren förder...
Geothermie
Geothermie Anlage Riem

    Geothermie SWM in Riem erreicht
    92 °C Vorlauftemperatur
    mit Fördermenge ca....
Geothermie
Geothermie Nahwärmenetz




                                                             Niedertemperaturnetz
 ...
Geothermie
Geothermie Verbraucher                                                Typische Jahresdauerlinien Wärme         ...
Geothermie
Geothermie Auslastung

Aus der Geothermie werden etwa
6 MW Wärme gefördert. Diese Leistung                     ...
Geothermie
Geothermie Vorteile gegenüber Hackschnitzelheizung


-Keine Verbrennung und daher keine Emissionen (Schwefeldio...
Geothermie
Geothermie Vorteil keine Emissionen gegenüber Hackschnitzelheizung, Ölkessel

In der nachfolgenden Tabelle und ...
Geothermie
Biomasseverbrennung/Hackschnitzelheizung


Wegen Bodenschutz, Naturschutz, Anbau von Lebensmitteln ist das
Nutz...
Geothermie
Biomasseverbrennung/Hackschnitzelheizung


Hackschnitzelerzeugung aus
Naturholz, Altholz, Sperrmüll.
Kritisch s...
Geothermie
Biomasseverbrennung Taufkirchen




                         VHS OLM Referent Bernd Michaelis
Geothermie
KWK-Anlagen
Wegen der wünschenswerten Minderung von Treibhausgasen sind auch
Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK)...
Geothermie
Nahwärmeverbund Alternative
Planervorschlag:
Geothermie 5,4 MWth, Wärmepumpe 9,5 MWth, Biomasse 5 MWth,
Ölkesse...
Geothermie


Ich bedanke mich recht herzlich für die
  Teilnahme an diesem VHS-Vortrag
       und Ihre Aufmerksamkeit.



...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Vortrag geothermie vhs_bm

3,897 views
3,680 views

Published on

Vortrag

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
3,897
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
365
Actions
Shares
0
Downloads
11
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Vortrag geothermie vhs_bm

  1. 1. Geothermie Geothermiebohrung in Pullach Herzlich willkommen zum Vortrag über Geothermie in der Volkshochschule vhs olm am Donnerstag den 25. Oktober 2007 ab 19.00 Uhr bis ca. 20.45 Uhr in Aschheim Tannenstr. 17 VHS OLM Referent Bernd Michaelis Wacholderweg 30 in 85551 Kirchheim
  2. 2. Geothermie Erneuerbare Energie Ziele Die Bundesregierung hat das Ziel, das bis zum Jahr 2050 etwa 50% der Energieversorgung aus erneuerbarer Energie geleistet wird. Es wurde das Erneuerbare Energien Gesetz EEG (Jan 2004) verabschiedet. Im EEG ist die Mindestpreisregelung und eine Abnahmegarantie enthalten. Deutschland ist Vertragspartner vom Kyoto-Protokoll. Die Unterzeichner haben sich verpflichtet ihren Treibhausgas-Ausstoß im Zeitraum 2008 bis 2012 um 5% gegenüber 1990 zu reduzieren. Regenerative Energie kann einen wesentlichen Anteil leisten um dieses Ziel zu erreichen. Im Jahr 2004 hatten erneuerbare Energien in Deutschland einen Anteil am Energieverbrauch von 9,3 % beim Strom und 4,2 % bei der Wärme. Gesamtendenergieverbrauch lag 2004 in Deutschland bei 2.600 TWh. Wärme gesamt lag bei 1.516,6 TWh Laut Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHST) wurden im Jahr 2006 ca. 3,6 Millionen t mehr Kohlendioxid gegenüber 2005 ausgestoßen. VHS OLM Referent Bernd Michaelis Informationsquelle: Umwelt Bundesamt
  3. 3. Geothermie Erneuerbare Energie Anteil an Energieträger Energieträger an der Wärmebereitstellung in Deutschland im Jahr 2004 bei Wärmebedarf von 1.516,6 TWh Erdgas 46% Öl 23% Strom 12% Kohle 9% Fernwärme 6% Erneuerbare Energie 4% VHS OLM Referent Bernd Michaelis Informationsquelle: Umwelt Bundesamt
  4. 4. Geothermie Erneuerbare Energie Verfügbarkeit weltweit Die Natur bietet eine Vielfalt an frei verfügbaren Möglichkeiten zur Energieerzeugung. Die Menge an Energie, die mit heutiger Technik gewonnen werden kann, ist etwa 5,9 mal so groß, wie der heutige Energieverbrauch. Gruppe a) Erneuerbare Energie ohne Verbrennung: -Wasserkraft 0,15 mal -Meeresenergie 0,55 mal -Solarenergie (Photovoltaik, Solarthermie) 3,8 mal -Windkraft 0,5 mal -Geothermie 1 mal Gruppe b) Erneuerbare Energie mit Verbrennung: -Biomasse, Hackschnitzel 0,4 mal Erneuerbare Energien erhöhen die Importunabhängigkeit und die Versorgungssicherheit. EE Gruppe a, ohne Verbrennung vermeidet, dass klimarelevante Gase frei gesetzt werden. VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  5. 5. Geothermie Erneuerbare Energie Bayern Bayern hat bundesweit einen Spitzenplatz bei der erneuerbaren Stromerzeugung. -Wasserkraft 82,3% Stromerzeugung in Bayern -Wind 1,8% -Biomasse 11,5% -Photovoltaik 4,4% Kernenergie 67,8% Stromerzeugung in Bayern: Wasserkraft 14,8% -Kernenergie 67,8% Steinkohle u.S. 6,6% Erdgas 9,5% -Wasserkraft 14,8% Öl 1,3% -Steinkohle u.S. 6,6% -Erdgas 9,5% -Öl 1,3% Der Anteil der Strom- und Wärmeerzeugung aus GuD-Anlagen (Gas- und Dampfturbinenkraftwerken) mit Kraft-Wärme-Kopplung wurde in den letzten Jahren ausgebaut. Die Stromerzeugung aus Kohle nimmt dagegen kontinuierlich ab. Informationsquelle: VBEW Verband der Bayerischen Elektrizitätswirtschaft VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  6. 6. Geothermie Wasserkraft Die Wasserkraftnutzung verfügt in Deutschland nur über geringe Ausbaupotenziale. In Deutschland wurde im Jahr 2004 mit der installierten Wasserkraftwerksleistung von 4.660 MW die Stromerzeugung von ca. 21 TWh erreicht. VHS OLM Referent Bernd Michaelis Informationsquelle: Umwelt Bundesamt
  7. 7. Geothermie Windenergie Windenergieanlagen waren im Jahr 2004 in Deutschland mit installierter Leistung von 16.629 MW in Betrieb. Erzeugt wurden etwa 25 TWh Strom. Das Potenzial der Windnutzung liegt bei etwa 237 TWh. Windkraftanlage Fröttmaning leistet bis 1,5 MWel. ab Windgeschwindigkeit 9m/h bis Volllast 47m/h. VHS OLM Referent Bernd Michaelis Informationsquelle: Umwelt Bundesamt
  8. 8. Geothermie Photovoltaik Ende 2004 waren Anlagen mit 708 MW in Deutschland Installiert, die 0,5 TWh Strom erzeugten. Photovoltaik ist von Strahlungsangebot und von der verfügbaren Fläche abhängig. Etwa 700 km² Fläche ist verfügbar. Stromerzeugungspotenzial ist ca. 105 TWh pro Jahr. Starke Förderung der Photovoltaik durch EEG ergibt langfristige Perspektive. Aus den Solarzellen wird Gleichstrom erzeugt, der mittels Wechselrichter in Wechselstrom umgeformt wird und über Zähler in das Stromnetz einspeist. Die Rückvergütung für ins Netz eingespeisten Solarstrom für Dachanlagen beträgt aktuell 49,21 Cent/kWh festgesetzt auf 20 Jahre bei Mindestleistung 1 kWp. Lieferpreis für 1kWp ist ca. 5T€, diese Solaranlage benötigt eine Dachfläche mit ca. 6m². www.solarfoerderung.de VHS OLM Referent Bernd Michaelis Informationsquelle: Umwelt Bundesamt
  9. 9. Geothermie Solarthermie Ende 2004 waren ca. 6,2 Millionen m² Kollektorfläche In Deutschland installiert. Mit der Leistung 4.365 MW wurden ca. 2,6 TWh Endenergie bereit gestellt. Davon waren ca. 80% WW und 20% unterstützende Heizung. Mögliche zur Verfügung stehende Gesamtfläche ca. 970 km². Bei 273 km² Solarkollektorfläche ist der Ertrag von 78 TWh pro Jahr möglich. VHS OLM Referent Bernd Michaelis Informationsquelle: Umwelt Bundesamt
  10. 10. Geothermie Geothermie Potenzial Das technische Potenzial geothermische Stromerzeugung wird auf 300 TWh geschätzt. Bei Stromverbrauch von 527,7 TWh im Jahr 2004 bedeutet das einen Anteil von fast 57%. Das technische Potenzial an thermischer Energie beträgt etwa 450 TWh/Jahr. Bei Wärmepumpeneinsatz ist das Potenzial bei etwa 750 TWh/Jahr. VHS OLM Referent Bernd Michaelis Informationsquelle: Greenpeace
  11. 11. Geothermie Geothermie Grundlagen Die Erdkruste enthält geothermische Energie als gespeicherte Wärme. In Mitteleuropa liegt vielerorts die Temperaturzunahme bei mehr als 30°C je Kilometer Tiefe. Demnach herrschen in 3 Kilometer Tiefe Gesteinstemperaturen mit 90 °C, die für die Wärmeversorgung von Siedlungen geeignet sind. Erschließt man heiße Thermalwässer von 100 °C und mehr, ist die Stromerzeugung mit so genannten ORC- (Organic Ranking Cycle) oder Kalinaanlagen möglich. Geothermische Energie lässt sich in drei Kategorien gliedern: - die oberflächennahe Geothermie mit einer Tiefe von bis 400 Metern für das Heizen und Kühlen sowie die Warmwasserbereitung mit Hilfe einer Wärmepumpe, - die tiefe Geothermie mit einer Tiefe von 0,4 bis 3 Kilometern für eine direkte Nutzung zum Heizen für WW und ev. Prozesswärme, -die tiefe Geothermie zur Strom- und Wärmeerzeugung, die in 2 bis 4,5 km Tiefe Temperaturen zwischen 100 und etwa 150 °C erschließt. In Aschheim wird Thermalwasser mit Temperatur von etwa 90 °C in der Tiefe von 2,5 km erwartet. VHS OLM Referent Bernd Michaelis Informationsquelle: Umwelt Bundesamt
  12. 12. Geothermie Geothermie Thermalwasser Förderung Das Hydrothermal-Verfahren fördert Wasser aus tiefen Erdschichten über Bohrungen an die Oberfläche. Die Wärme wird über Wärmetauscher an ein Heizsystem oder Wärmenetz übertragen. Über eine Reinjektionsbohrung gelangt das Wasser in die Tiefe zurück. Bei geringen Fördermengen können Förderung und Injektion des Thermalwassers über eine Bohrung erfolgen. Geeignete, leistungsfähige Bohranlagen ermöglichen die Förderung der Erdwärme aus großen Tiefen. In Aschheim sind zwei Bohrungen in größerem Abstand mit etwa 2-3 km geplant. VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  13. 13. Geothermie Geothermie Anlage Riem Geothermie SWM in Riem erreicht 92 °C Vorlauftemperatur mit Fördermenge ca. 230 m³/h und Thermische Leistung ca 9 MW. Abstand der Bohrungen ca. 15m Heizzentrale der STW mit 3 Gaskesseln je 10 MWth für Spitzenlast und Redundanz. Versorgt werden bis 16 000 Einwohner in Riem. VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  14. 14. Geothermie Geothermie Nahwärmenetz Niedertemperaturnetz 60/35°C Niedertemperaturnetz 60/35°C VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  15. 15. Geothermie Geothermie Verbraucher Typische Jahresdauerlinien Wärme Bernd Michaelis Wacholderweg 30 für unterschiedliche Gebäudearten 85551 Kirchheim 26.1.2006 An das Nahwärmenetz werden Kunden mit unterschiedlicher 200 kW Prognostizierte Jahresdauerlinie Wärme für Seniorenheim 150 kW Collegium 2000 Nutzung angeschlossen. 100 kW Günstig für die Auslastung sind 50 kW Teilnehmer mit Sommerwärmebedarf Jan. Febr. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. wie Industrie, Schwimmbad etc. 1000 kW Bei neuer Wohnbebauung sollte 750 kW Typische Jahresdauerlinie Wärme für Wohnblöcke Niedertemperaturheizung geplant 500 kW werden. Damit ist Kaskadenschaltung 250 kW bei der Wärmenutzung möglich. Jan. Febr. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. Durch niedere Rücklauftemperatur und 1000 kW große Temperaturspreizung ist 750 kW Typische Jahresdauerlinie Wärme für eine Schule, Gymnasium mit größere, doppelte Leistungsentnahme 500 kW Berücksichtigung der Ferienzeiten 250 kW aus Geothermie möglich. Die Wirtschaftlichkeit und Auslastung Jan. Febr. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. der Geothermie kann damit erheblich 1000 kW Typische Jahresdauerlinie Wärme verbessert werden. Dadurch weniger 750 kW für ein Schwimmbad, Industrie 500 kW Zusatzheizung, weniger oder besser 250 kW keine Biomasseverbrennung. Jan. Febr. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  16. 16. Geothermie Geothermie Auslastung Aus der Geothermie werden etwa 6 MW Wärme gefördert. Diese Leistung Prognostizierte Jahresdauerlinie(rot) Neue Ortsmitte mit 200.000qm reicht im Winter nicht aus um die drei Geschossfläche Gemeinden zu versorgen. Es muss daher 4500 kW mit anderer Energie dazu geheizt werden. 4250 kW 4000 kW 3750 kW Der Planervorschlag IB Kess lautet: 3500 kW 3250 kW W ärmebedarf über 2 MW muß aus anderer 3000 kW W ärmeerzeugung z.B. Gaskessel geliefert Grundlast Geothermie 5,4 MWth 2750 kW werden. 2500 kW mit 55.971 MWh und 10.283 VBh 2250 kW W ärmeangebot ca. 2 MW anteilig aus Geothermie 2000 kW Aschheim Mittellast Wärmepumpe 9,5 MWth 1750 kW Prognostizierte Jahresdauerlinie (grün) für 1500 kW kleine, bessere Ortsmitte mit 61.909 MWh und 6.450 VBh 1250 kW mit 90.000 qm Geschossfläche. Für die Monate Mai bis August 1000 kW kann Geothermiewärme an andere Verbraucher in 750 kW Starklast Biomasse 5 MWth Kirchheim geliefert 500 kW werden. Es ist ca. 75% des mit 8.493 MWh und 1.699 VBh 250 kW Energiebedarfs der besseren Ortsmitte mit Geothermie darstellbar. Jan. Febr. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. Zur kontinuierlichen Auslastung der Geothermie werden Verbraucher besonders zur Spitzenlast Ölkessel 34 MWth Abnahme der Wärme in der Sommerzeit gesucht. Für künftige Gewerbeansiedlungen sollten bevorzugt derartige Nutzer akquiriert werden. mit 5.375 MWh und 158 VBh Gärtnerei, Treibhaus, Freibad, Wellness, Industrie könnten eine Verbesserung der Auslastung erreichen. VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  17. 17. Geothermie Geothermie Vorteile gegenüber Hackschnitzelheizung -Keine Verbrennung und daher keine Emissionen (Schwefeldioxid,SO², CO. CO²). -Keine Ascheentsorgung (Sondermüll). -Kein Brennstofflieferverkehr durch LKW. -Keine Primärenergiekosten, nur geringe Förderkosten. -Keine Lagerflächen für Brennstoff erforderlich. -Unabhängigkeit von Weltmarktpreise und Liefermöglichkeit. -Geringer Flächenbedarf für die Heizzentrale. -Kurze Entfernung zu Verbrauchern möglich, da keine Schadstoffe anfallen. -Keine Lärmbelastung bei Geothermiebetrieb. -Keine Schwachlastregelprobleme bei Betrieb <30% Nennwärmelast. -Geringe Wartungskosten. -Errichtung ist in Wohngebiet möglich (siehe Pullach). VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  18. 18. Geothermie Geothermie Vorteil keine Emissionen gegenüber Hackschnitzelheizung, Ölkessel In der nachfolgenden Tabelle und in der Säulengrafik ist der Schadstoffanteil von Holz- Verbrennung im Vergleich zu Heizöl und Erdgas dargestellt. Es sind die Richtwerte laut Gemis (Öko Institut) eingetragen. Kritisch ist der Staub- und Feinstaubausstoß und die Abgase der Hackschnitzelverbrennung. Biomasseverbrennung darf in Wohngebieten nicht errichtet werden. Filter im Rauchgas beseitigen nicht alle Schadstoffe und erfordern hohen Wartungsaufwand. Bei erneuerbarer Energie ohne Verbrennung entstehen keine Emissionen. Schadstoffe in mg/kWh nach Gemis 20000 18000 16000 Staub 14000 mg/kWh CO SO2 NOx HCl 12000 Holz-Stück-Hzg Holz- 10000 Holz-HS-Hzg Stück- 8000 Heizöl-Hzg Hzg 383 19432 202 323 33 6000 Erdgas-Hzg Holz- 4000 HS-Hzg 265 547 141 546 14 2000 Heizöl- Hzg 26 209 518 238 2 0 Staub CO SO2 NOx HCl Erdgas- mg/kWh Hzg 9 166 15 234 1 VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  19. 19. Geothermie Biomasseverbrennung/Hackschnitzelheizung Wegen Bodenschutz, Naturschutz, Anbau von Lebensmitteln ist das Nutzungspotential begrenzt. Potenzial liegt bei 276 TWh. Biomasse lässt sich als Brennstoff zur Strom- und Wärmeerzeugung einsetzen. Der entscheidende Faktor für die Wirtschaftlichkeit sind die Kosten für das Rohmaterial. Billig sind Holzabfälle wegen Wegfall von Entsorgungskosten. Das Spektrum für die Brennstoffpreise und die Emissionen ist sehr groß. Als Holzhackschnitzel darf auch Altholz gemäß Kategorie A1 bis A4 verbrannt werden. Altholzkategorie: A1- naturbelassenes Altholz A2- verleimtes, gestrichenes Altholz A3- halogenorganisches Altholz auch Sperrmüllaltholz A4- mit Holzschutzmitteln behandeltes Altholz, wie Bahnschwellen, Leitungsmasten, Hopfenstangen und ähnlich belastetet Altholz. VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  20. 20. Geothermie Biomasseverbrennung/Hackschnitzelheizung Hackschnitzelerzeugung aus Naturholz, Altholz, Sperrmüll. Kritisch sind Fremdstoffanteile und belastetes, behandeltes Holz. VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  21. 21. Geothermie Biomasseverbrennung Taufkirchen VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  22. 22. Geothermie KWK-Anlagen Wegen der wünschenswerten Minderung von Treibhausgasen sind auch Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) mit Speicher im Verbundnetz geeignet. KWK erzeugen Strom und Wärme gleichzeitig. Dadurch wird ein hoher Brennstoffnutzungsgrad erreicht. Wärmespeicher für den Schwachlastbereich können oberirdische Tagesspeicher oder auch unterirdische Langzeitspeicher sein. Im Verbund mit der Geothermiebohrung ist die Wärmespeicherung in der Tiefe, auch über Monate im Erdreich möglich. KWK ist wegen separater Wärme und Stromerzeugung auch als redundante Wärmeerzeugung Oder Ersatznetzversorgung möglich. Brennstoff für KWK kann Gas oder Biogas sein. Mit guten Gasmotoren ist Dauerbetrieb über 25 Jahre möglich. VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  23. 23. Geothermie Nahwärmeverbund Alternative Planervorschlag: Geothermie 5,4 MWth, Wärmepumpe 9,5 MWth, Biomasse 5 MWth, Ölkessel 34MWth. Alternative: Geothermie ca. 6-12 MWth, KWK ca. 4 MWth mit Erdspeicher, ev.Wärmepumpe 5 MWth, Gaskessel ca. 35 MWth. Die fehlende Leistung (keine Biomasseverbrennung) gegenüber dem Planervorschlag wird durch Kaskadenschaltung im Heizungsnetz gedeckt. Heizungsnetz a) für Bestandsimmobilien mit ca. 85/65°C als erste Stufe mit Heizungsnetz b) für Neubaugebiet mit ca. 60/35°C als zweite Stufe. Die Wärme aus emissionsfreier Geothermie kann durch Kaskadenschaltung etwa verdoppelt werden. Wärmeentnahme 10 bis 12 MWth könnte möglich werden. Wichtige Voraussetzung für den Erfolg ist die Ausführung größerer Neubaugebiete wie Ortszentrum Kirchheim oder Möbelhaus Lutz Aschheim mit Niedertemperaturheizung. Erreicht werden durch die Kaskadenschaltung nicht nur geringere Emissionen sondern auch geringere Investitionskosten. VHS OLM Referent Bernd Michaelis
  24. 24. Geothermie Ich bedanke mich recht herzlich für die Teilnahme an diesem VHS-Vortrag und Ihre Aufmerksamkeit. VHS OLM Referent Bernd Michaelis

×