machbarkeitsstudie zur nutzung von mitteltiefer geothermie ... · machbarkeitsstudie zur nutzung...
Post on 17-Sep-2018
220 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Machbarkeitsstudie zur Nutzung von mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel
Dipl.-Ing. Björn OldorfDipl.-Ing. Jens-Uwe KühlM.Sc. Geow. Jan Kuhlmann
Machbarkeitsstudie zur Nutzung von mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel
Dipl.-Ing. Björn OldorfDipl.-Ing. Jens-Uwe KühlM.Sc. Geow. Jan Kuhlmann
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
H.S.W. IngenieurbüroGesellschaft für Energie und Umwelt mbH
www.hsw-rostock.de
Gründung: 1991 in der Hansestadt Rostock
Schwerpunkte: Grundwasser, Altlasten, Geotechnik
...seit 1995 erste Projekte Geothermie
...heute: u.a. Planungen für Geothermie, Solarparks, Energiekonzepte
...seit 2005 Spezialleistung Geothermal Response Test und FEM-Simulationen
Kunden: nationale und internationale Investoren, Projektgesellschaften,private und öffentliche Auftraggeber
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Was ist Geothermie/Erdwärme?
Geothermische Energie ist die in Form von Wärme gespeicherte Energie unterhalb der Erdoberfläche.
Herkunft der Erdwärme1. Atmosphärische Einflüsse (Sonne etc.)2. Erdinneres (Gravitationsenergie/Ursprungswärme/
Zerfall radioaktiver Isotope)
Definitionen
Was ist mitteltiefe Geothermie?
Die thermische Nutzung des Untergrundes im Teufenbereich von ca. 400 bis 1.000 m.
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Temperaturniveaus in Garbsen/Berenbostel
Quelle: GeotISMittlere Untergrundtemperatur bis 800 m: 25…30 °C
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Warum mitteltiefe Geothermie?
Vorteile:
- geringer Platzbedarf
- hohe Entzugsarbeit pro Meter
- grundlastfähig
- effizient, hohe Leistungszahlen
- Nutzung bewährter Bohrtechnik
- genehmigungsrechtlich relativunbedenklich (geschlossene Systeme)
- Bohrungen finanziell gefördertab 400 m Tiefe
Nachteile, verglichen mit oberflächennaher Geothermie:
- technisch aufwendiger
- größeres Bohrrisiko
- höhere Bohrmeterpreise
- Kühlbetrieb i.d.R. nicht möglich
Erfolgreich realisiert in:
- Heubach (Hessen) 770 m
- Nienburg (NRW) 400 m
- Osnabrück (NI) 360 m
- Landau (RP) 800 m
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Beispiele Erdwärmesonden, Bohrung und Ausbau
Quelle: REHAU
Quelle: GWE
Quelle: Celler BB
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Voraussetzungen am Standort
Teufe [m] Petrografie Stratigrafie
00 - 25 Geschiebemergel Pleistozän, Quartär
25 - 40 Fein- bis Mittelsand Pleistozän, Quartär
40 - 265 Ton, Tonmergel, Tonstein
Apt/Barrêmium,Unterkreide
265 - 382
Übergang von Sandstein in
Mergelstein und Tonstein
Berriasium, Unterkreide
382 - 412 Tonstein Tithonium, Oberjura
412 - 531Mergelstein,
Übergang zum Liegenden in Tonstein
Tithonium, Oberjura
531 - 592 Dolomit, Kalkstein, Tonstein
Kimmeridgium, Oberjura
592 - 640 Mergelstein, Tonstein Callovium, mittlerer Jura
640 - 774
Wechsellagerung von Tonstein,
Kalksandstein und Sandstein
Bathonium, mittlerer Jura
774 - >800 Tonstein Bajocium, mittlerer Jura
Quelle: LBEG
Quelle: Umweltkarten Niedersachsen
Beurteilungsgrundlage Geologie:
- Explorationsbohrung bis 821 m
- Erdwärmebohrungen bis 150 m
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
EWS Vorzugsvariante (vorläufig)
Koaxial-Sonde nach Muster „Heubach“:- Tiefe ca. 800 m- Außenrohr: Stahl, ca. 180 mm Durchmesser- Innenrohr: GFK, ca. 90 mm Durchmesser- Bohrloch: teleskopiert mit abnehmendemBohrdurchmesser, verrohrt, zementiert
Quelle: HLUG
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Vorhabensstandort und Platzbedarf der Bohrungen
ca. 50 x 35 m
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Ergebnisse der numerischen Simulation
Temperaturausbreitung voraussichtlich auf Grundstücksfläche beschränktAbstand der zweiten Sonde sollte ca. 80-90 m betragen
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Wärmebedarf und dessen prognostizierte Abdeckung
Gebäudeseitiger Bedarf (derzeitige Versorgung über Fernwärme):Jahresabnahme Wärme: ca. 2.000 MWh/aAnschlussleistung: ca. 650 kW
Ergebnis der Potentialberechnungen für zwei EWS à 800 m(im Grundlastbetrieb bei 8.760 Vollbenutzungsstunden)
elektrische Wärmepumpe: Dauerleistung 70 kWWärme ca. 600 MWh/a(ca. 30 % des Bedarfs)
gasbetriebene Wärmepumpe: Dauerleistung 190 kWWärme ca. 1.500 MWh/a(ca. 75 % des Bedarfs)
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Investitionskosten
Variante 1 Variante 2(strombetriebene WP) (Gas-Absorptions-WP)
Kurzbeschreibung Kosten [€] Kosten [€]
Bohrungen zwei Bohrungen a 800 m, Horizontalanbindung 1.120.000 1.120.000
Erdwärmesonden zwei Sonden, 220.000 220.000
Wärmepumpen für 70 kW (V1) bzw. 190 kW (V2) Heizleistung 30.000 100.000
Installationskosten Haustechnik Installationen in der WP-Zentrale, MSR-Technik 20.000 25.000
Erschließungskosten Gasversorgung und Rauchabführung - 20.000
Abzug KfW Bohrkostenzuschuss + Anlagenförderung
ab 400 m 375 €/m, 200 €/kW -164.000 -188.000
Ingenieur- und Planungskosten Geothermie Planung, Baubegleitung 70.000 70.000
Summe Geothermie 1.296.000 1.367.000
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Statische Amortisation
Bezugspreise für Primärenergie:• Strom: 16,0 ct/kWh,• Erdgas: 6,0 ct/kWh,• Fernwärme: - 9,9 ct/kWh bei Abnahme von ca. 2.000 MWh/a
- 11,0 ct/kWh bei Abnahme von ca. 1.400 MWh/a- 13,0 ct/kWh bei Abnahme von ca. 500 MWh/a.
Variante 1 (Strom-WP)
Variante 2(Gas-WP)
Aktuell(Fernwärme)
Stromverbrauch [MWh/a] 120 0 0
Gasverbrauch [MWh/a] 0 1.000 0
Fernwärmeverbrauch [MWh/a] 1.400 500 2.000
Summe Verbrauchskosten [€/a] 173.200 125.000 198.000
Wartungskosten [€/a] 500 7.500 0
Einsparung Leistungspreis
Fernwärmeanschluss [€/a], 37 €/kW
2.600 7.000 0
Summe Betriebskosten [€/a] 171.100 125.500 198.000
Betriebskosteneinsparung [€/a] 26.900 72.500 0
Investitionskosten [€] 1.296.000 1.367.000 0
Amortisationszeitraum statisch [a] 48,2 18,9 -
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Dynamische Wirtschaftlichkeitsbetrachtung3 % Preissteigerung pro Jahr, 3,6 % Zins
Wirtschaftlichkeit Strom-WP: 25. BJ (Gesamtkostenbetrachtung)Wirtschaftlichkeit Gas-WP: 8. BJ (dito)
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
450.000
0 5 10 15 20 25
Kost
en [€
]
Jahr
Kostenvergleich Geothermie mit Fernwärmeversorgung
GK Geothermie Strom-WP
vK Geothermie Strom-WP
GK Geothermie Gas-WP
vK Geothermie Gas-WP
GK Fernwärme
Machbarkeitsstudie zur Nutzung mitteltiefer Geothermie im Badepark Berenbostel Kurzpräsentation in Garbsen am 14.01.2015
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Gerhart-Hauptmann-Str. 19
D - 18055 Rostock
Fon: 0049(0)381/252 898 0Fax: 0049(0)381/252 898 20Mail: info@hsw-rostock.deInternet: www.hsw-rostock.de
top related