Geothermie in Deutschland - PROFILE PORTRÄTS PERSPEKTIVEN PARTNER DER WELT - media mind
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Geothermie
in Deutschland
PROFILE
PORTRÄTS
PERSPEKTIVEN
PARTNER DER WELT
ST1 Deep Heat Oy
Geothermische Tiefenbohrung Finnland
Anger’s Leistungsspektrum:
Bodenschätze
Tiefbohrung bis 6000 m
Lagerstättenaufschluss und -erkundung
Speicherung & Workover
Erdwärme und geothermische Energie H. Anger's Söhne
Bohr- und Brunnenbau-
Bergbaufolgearbeiten
gesellschaft mbH
Sonderaufgaben Bergbau
Gutenbergstraße 33
37235 Hessisch Lichtenau
Tel. (0 56 02) 93 30-0
info@angers-soehne.de
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Editorial
Geothermie spielt in der Champions-League
der Energieversorger
Die Erde besitzt einen unendlichen Vorrat an Quo vadis Geothermie? Machen Sie sich auf
thermischer Energie. Sie zu nutzen ist in eine spannende Reise in das Innere unserer
hohem Maße der Geothermie vorbehalten – sie Erde.
ist umweltfreundlich, ressourcenschonend,
kostengünstig und jederzeit wetterunabhängig.
Nicht von ungefähr erfreut sich die Geothermie
eines großen Aufschwungs und einer deutli-
chen Zunahme an Vorhaben und Projekten. Walter Fürst, Geschäftsführer
Von der Planung bis zur Durchführung werden
Bewertungen in puncto Risiko und Erfolg sowie Diese Publikation finden Sie auch im Internet
Praxisfälle vorgestellt: unter www.media-mind.info
Wie kann durch Forschung die Geothermie
gestärkt werden?
Welchen Weg kann ein ganzheitlich
Impressum:
agierender Energieversorger beschreiten? Herausgeber: media mind GmbH & Co. KG
Hans-Bunte-Str. 5
80992 München
In welchem Rahmen bewegen sich rechtliche Telefon: +49 (0) 89 23 55 57-3
und wirtschaftliche Anforderungen? Telefax: +49 (0) 89 23 55 57-47
ISDN (MAC): +49 (0) 89 23 55 57-59
E-mail: mail@media-mind.info
Warum ist die „Kalte Nahwärme“ eine zu- www.media-mind.info
kunftsorientierte und tragfähige wirtschaft- Verantwortlich: Walter Fürst, Jürgen Bauernschmitt
liche Energiequelle? Gestaltung + DTP: Jürgen Bauernschmitt
Druckvorstufe: media mind GmbH & Co. KG
Welche Hoffnungen werden in die nach- Verantwortl. Redaktion: Ilse Schallwegg
haltige und unabhängige Energiequelle Druck: Kössinger AG
„Erdwärme“ gesetzt? Erscheinungsweise: Alle zwei Jahre
© 2018/19 by media mind GmbH & Co. KG, München
Wie kann die Effizienz von tiefengeother- Kein Teil dieses Heftes darf ohne schriftliche Genehmigung der
mischen Heizwerken verbessert werden? Redaktion gespeichert, vervielfältigt oder nachgedruckt werden.
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H. Anger’s Söhne
Editorial 3
Bundesverband Geothermie e.V. 6
Dr. Erwin Knapek
Geothermie in Bayern 8
Geothermie in Bayern – Installierte Leistung
und Ausbaupotenzial
Autoren: Univ.-Prof. Prof. Dr. I.S. Moeck, Dr. M. Dussel,
Dr. T. Agemar, Dr. J. Weber, Leibniz-Institut ( LIAG)
Die Geothermie-Allianz Bayern 14
Die Geothermie–Allianz Bayern: Forschung zur
Stärkung der Geothermie
Ansprechpartnerin: Dr. Katharina Aubele
Projektleiterin der Geothermie-Allianz Bayern
Erdwärme 18
Grünwald
Energiewende auf der Überholspur
Autor: Andreas Lederle
Erdwärme Grünwald GmbH
Inhaltsverzeichnis
Partner Geothermie 22
BEITEN BURKHARDT, Rechtsanwaltsgesellschaft mbH;
BLUES Bay. Logistik Umwelt &Entsorgungs-Systeme GmbH; YADOS GmbH;
IGMPLAN GmbH; Josef Weiß Elektrotechnik GmbH & Co. KG
Stadtwerke München 24
(SWM)
Münchens Vision: Fernwärme aus regenerativen
Energien
Autoren: Joachim Lewalter, Dipl.-Ing. Stefan Birle
SWM Services GmbH
Tiefe Geothermie und Seismizität 27
Tiefe Geothermie und Seismizität –
ein Fallbeispiel aus der bayerischen Molasse
Autoren: Dr. Joachim Wassermann, Tobias Megies
Department für Geo & Umweltwissenschaften, LMU
Rechtsrahmen 30
Tiefengeothermie
Der rechtliche und wirtschaftliche Rahmen
der Tiefengeothermie
Autoren: Anton Berger, Benjamin Richter
Rödl & Partner GbR
GeoZentrum 34
Nordbayern
Geothermisches Know-How in der
oberflächennahen Geothermie
Autoren: Dr. David Bertermann, Johannes Müller
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Quartierskonzepte 36
Quartierskonzepte mit
Oberflächennaher Geothermie
Autorin: Prof. Dr. Simone Walker-Hertkorn
tewag Technologie Erdwärmeanlagen - Umweltschutz
Erdwärme 40
Erdwärme – weil es Sinn macht!
Autor: Thomas Popp
Erdwärme Gemeinschaft Bayern e.V.
Hybride 45
Speichereinbindung
Standortabhängige Einsparpotenziale
der hybriden Speichereinbindung
Autoren: Dr.-Ing. C. Bichler, Dipl.-Ing. S. Schubert,
Dipl.-Ing. R. Gundelach, KESS GmbH
Fernwärmeversorgung 48
Korrosionsbeständigkeit und schneller
Baufortschritt
Autoren: Thorsten Weimann (CEO), Markus Ruff
gec-co Global Engineering & Consulting-Company GmbH
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chinesischer Waisenkinder
Markt 54
Holzkirchen
Strom und Wärme für Holzkirchen
Autor: Dr. rer. pol. Thomas Reif
[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.]
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Bayern Innovativ
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media mind GmbH & Co. KG
6 Bundesverband Geothermie e. V.
Geothermie – die unerschöpfliche
Energiequelle unter unseren Füßen.
Dr. Erwin Knapek
Präsident des Bundesverband Geothermie e.V.
Der größte Energiespeicher unserer heißen Erdkern strömen nach oben niedriger Siedetemperatur die
Erde ist die Erde selbst. Sie steht der und 70 % entstehen durch den Dampferzeugung zum Betrieb von
Menschheit für eine gedeihliche radioaktiven Zerfall natürlicher ra- Turbinen möglich und damit zur
Nutzung zur Verfügung, was aber dioaktiver Elemente im Erdmantel Stromerzeugung. Zudem wird Erd-
bedeutet, dass wir schonend mit ihr und in der Erdkruste. Unmittelbar wärme aus Tiefer Geothermie zum
umgehen müssen, stets im Hinblick unter der Erdoberfläche wird ein Trocknen von Lebensmitteln und
auf nachfolgende Generationen. Teil der Wärme durch Regenwasser Holz sowie für den Betrieb von
Diese werden trotz aller Einspar- und Sonneneinstrahlung zugeführt. Gewächshäusern wie zum Beispiel
bemühungen ebenso wie wir einen Im Durchschnitt liegt die Tempera- in Kirchweidach genutzt.
großen Bedarf an Wärme, Kälte und tur hierzulande bis 20 m Tiefe bei
elektrischer Energie decken müssen. 10° C bis 12° C und in Städten kann Erdwärme bietet viele Chancen
Geothermie muss im Zentrum der sie mittlerweile über 15° C errei- Erdwärme ist definiert als die unter
Wärmewende hin zur Erneuerbaren chen. Pro 100 Meter nimmt die der Erdoberfläche gespeicherte
Wärmeversorgung stehen, wenn wir Temperatur im Mittel um 3° C zu, thermische Energie. Sie ist umwelt-
diese erfolgreich gestalten wollen. wobei es z. B. im Norden von Mün- freundlich und ressourcenschonend.
Bundesverband Geothermie e.V.
Insgesamt sind 99 % des Erdinneren chen, Oberfranken oder im Ober- Sie ist unabhängig von Wetterbe-
über 1.000° C heiß. Von dem ver- rheingraben Temperatursteigerungen dingungen und steht rund um die
bleibenden Prozent erreichen von 3,5° C bis 5° C pro 100m geben Uhr zur Verfügung. Dadurch, dass
wiederum 99 % Temperaturen von kann, so dass ab 3.000 m Tiefe in der sie weitestgehend CO2-frei ist, lie-
100 ° C. Nach menschlichem Er- Bayerischen Alpenmolasse Tempe- fert sie einen signifikanten Beitrag
messen ist das ein schier unendlicher raturen von 100° C und mehr zu zum Klimaschutz. Zudem ist ihr Platz-
Vorrat an thermischer Energie. erwarten sind. Je nach erschlossener bedarf ziemlich gering. Anlagen für
Allein ein Bruchteil würde genügen, Tiefe spricht man in Deutschland die Nutzung der Oberflächennahen
um die Menschheit mit Wärme und von Oberflächennaher oder Tiefer Geothermie können unauffällig
Kühlenergie zu versorgen sowie Geothermie. Die Grenze liegt bei unter dem Rasen, unter Zufahrten
einen nennenswerten Beitrag zur 400 m Tiefe. von Gebäuden oder auch unter
Versorgung mit elektrischer Energie Gebäuden installiert werden. Auch
zu leisten. Und das funktioniert Flexible Bereitstellung von tiefengeothermische Großanlagen
dekarbonisierend, da prinzipiell kein Wärme, Kälte und Strom können harmonisch in das Orts-
CO2 bei der Nutzung emittiert Die Erdwärme kann entweder mit oder Landschaftbild eingefügt wer-
wird, kostengünstig, da man am Hilfe von Wärmepumpen mit den. Jedenfalls bieten sie von allen
Weltmarkt keine Primärenergie ein- Oberflächennaher Geothermie ge- Erneuerbaren Energien die größte
kaufen muss und mithilfe von de- nutzt werden, zum Beispiel zur Energiedichte pro Flächeneinheit.
zentralen Anlagen lokal, was wie- Beheizung und Klimatisierung von Bei Nutzung der oberflächennahen
derum zu lokalen Wirtschaftskreis- Wohnräumen, großen Bürogebäu- Geothermie für die Wärmever-
läufen führt. Alles, was man dafür tun den oder auch zur Eisfreihaltung sorgung von Einzelhäusern bis zu
muss, ist, das Erdreich „anzuzapfen“. oder mit Tiefer Geothermie zum großstädtischen Ballungsräumen,
Betrieb von Fernwärme und Fern- wird diese Energie ideal eingesetzt,
Der Wärmestrom aus der Tiefe kälte. Bei Thermalwassertemperatu- denn erdwärmegebundene Wärme-
30 % des Energiestroms strömen ren über 100° C ist unter zu Hilfe- pumpen stellen Wärme genau auf
aus dem 5.000° C bis 6.000° C nahme von Betriebsmitteln mit dem benötigten Temperaturniveau
Bundesverband Geothermie e. V. 7
zur Verfügung. Dadurch zählen Licht vor der Hacke – chen Untergrunduntersuchungen
diese Anlagen in der Regel zu den Versorgungssicherheit durch geführt werden. Regionale
effizientesten Heizungssystemen. Eine Bergmannsweisheit lautet: Verzeichnisse geben Auskunft über
Bei der Tiefen Geothermie er- „Vor der Hacke ist es finster“. Diese die Anordnung der oberen Ge-
möglicht die Kaskadennutzung Aussage lässt Zweifel offen, ob man steinsschichten. Auch hochliegende
Effizienzsteigerungen. Dabei wird bei der Suche nach heißem Ther- Grundwasservorkommen können
die Erdwärme in mehreren Stufen malwasser in einigen Kilometern für den Betrieb von erdgebundenen
optimal ausgenutzt. Beispielsweise Tiefe auch wirklich Erfolg haben Wärmepumpen genutzt werden.
bei Temperaturen über 100° C wird. Ganz so „finster“ ist es aber Man ist aber nicht nur auf Grund-
zunächst für die Stromerzeugung, dank der Entwicklung von seismi- wasservorkommen angewiesen, wenn
dann zur Beheizung eines Fern- schen Messverfahren nicht mehr. Sie man z. B. Erdwärmesonden zu Hilfe
wärmenetzes, dessen Betriebstem- ermöglichen die Erstellung von 2D- nimmt, die bis zu 99 m Tiefe berg-
peraturen durch den Einsatz von oder 3D-Modellen des Unter- rechtsfrei abgeteuft werden können.
Großwärmepumpen zusätzlich grunds. Die Daten dazu werden Die benötigte Sondenlänge kann
hochgeregelt werden kann, und durch Einleiten von leichten anhand der Schichtenverzeichnisse
schließlich zur Beheizung von Schwingungen (Schallwellen) ins (geologisches Landesamt) und durch
Gebäuden mit einem Niedertem- Erdreich infolge von Reflexion der Erfahrungswerte von bestehenden
peraturnetz mit ca. 35° C bis 40° C Schallwellen gewonnen. Entspre- Anlagen genau berechnet werden.
oder zum Betrieb von Gewächs- chend ausgerüstete Lastwagen lösen Bei Anlagen mit mehreren Sonden
häusern. Damit kann die Wärme diese Schwingungen durch Rütteln (Sondenfelder) – wie z. B. für die
des Thermalwassers optimal aus- von Metallplatten auf dem Erdbo- Wärme – und Kälteversorgung der
genutzt werden, bevor es wieder den aus. Ein Netz von Geophonen Neuen Pinakothek in München oder
in das Erdreich zurückgeführt zeichnet dann die reflektierten des Bundesinnenministeriums in
wird. In diesem Zusammenhang Schallwellen auf, d.h. sie messen die Berlin bzw. der wiedererrichteten
könnte durch Herabsetzung der Laufzeit dieser reflektierten Wellen, Garnisonskirche in Potsdam – kön-
Vorlauf – wie Rücklauftemperatu- mit der Rückschlüsse auf die Vertei- nen die Berechnungen anhand der
ren in den Heizungssystemen der lung von Gesteinsschichten im Un- ersten Bohrung überprüft werden.
Gebäude mittels technischer Ver- tergrund und die Verfügbarkeit von Bei diesem sogenannten Thermal
änderungen im internen Heiz- Thermalwasser gezogen werden Response Test wird warmes Wasser
kreislauf die Erdwärme noch effi- können. Das ist heute Stand der in das Sondenrohr eingeleitet.
zienter genutzt werden. Zudem Technik, mit der die Fündigkeitsrate Durch Messungen beim Rückfluss
sind jegliche Möglichkeiten der erheblich verbessert werden kann. können die Wärmeleitfähigkeit und
Kopplung von Erdwärme mit An- So wurde z. B. Anfang 2016 im der thermische Bohrlochwiderstand
lagen zur Erzeugung Erneuerba- Stadtgebiet von München ein Areal bestimmt werden. In der Folge kön-
ren Stroms, Erdwärmespeicher, von etwa 170 km2 untersucht, um nen die Planungen optimiert und
Solarthermie, Nutzung von hoher Klarheit zu bekommen, ob der welt- gegebenenfalls Kosten eingespart
Abwärme bei Industrieprozessen weit sehr beachtete Plan, die bayri- werden.
oder bei der Herstellung von sche Landeshauptstadt ab 2040 im Das vorliegende Heft „Geothermie
Lebensmitteln denkbar. Wesentlichen mit geothermisch in Deutschland“ bietet allen wichtige
Sollte das Klimaschutzziel 2050 beheizter Fernwärme zu versorgen, Informationen zum Stand der Tech-
erreicht werden, so sind all diese um damit etwa 40 % des Wärmebe- nik und Entwicklung der Nutzung
Maßnahmen mit Hilfe der Geo- darfs für Gebäude in München von Erdwärme in Bayern. Sollten sie
thermie als zentrale Erneuerbare abzudecken. Die Methode der seis- noch mehr Informationen benöti-
Wärmeenergie unabdingbar umzu- mischen Untersuchungen ersetzt gen, so bietet sich ein umfangreiches
setzen. Planer von Heizungssyste- aber nicht die wesentlich exaktere Lexikon zur Geothermie über
men, Architekten aber z. B. auch Untersuchung unseres geologischen www.geothermie.de beim Bundes-
Genehmigungsbehörden sind je- Untergrunds durch Forschungsboh- verband Geothermie e. V. an.
doch gefragt, die Umsetzung dieser rungen und damit durch die Gewin-
Technik zu ermöglichen und zu nung von Bohrkernen. Für eine
beschleunigen. Die entsprechenden gesicherte und möglichst großflächi-
technischen Mittel können von der ge Gewinnung von Erdwärme über
Industrie und den Energieversor- Thermalwasseraquifere wäre dies
gern bereits heute bereit gestellt eine äußerst wichtige Forschungs-
werden, wie man in diesem Heft initiative für die nächsten Jahrzehnte.
Dr. Erwin Knapek
zur „Geothermie in Deutschland“ Bei Oberflächennahen Geothermie-
Präsident des
beispielhaft erfahren kann. anlagen müssen keine umfangrei- Bundesverband Geothermie e. V.
8
Geothermie in Bayern –
Installierte Leistung und
Ausbaupotenzial
Geowissenschaftliche Rahmenbedingungen
für die Wärmewende
Unter den regenerativen Ener- von etwa 32 °C Temperaturzu- Systemen mit konduktiv domi-
giequellen nimmt die Erdwärme nahme pro Kilometer. niertem Wärmefluss gewonnen
eine Sonderstellung ein, da sie In der geothermischen Entwick- wird. Die besondere geologische
ganzjährig zu jeder Tageszeit zur lung nimmt Bayern bislang eine Stellung in einem sogenannten
Verfügung steht und daher auch Vorreiterrolle ein. Bayern gehört Vorlandbecken, das sich keilför-
im Grundlastbereich eingesetzt zu den wenigen Regionen welt- mig im Vorland eines Gebirges
werden kann. In Ländern mit weit, in denen erfolgreich Wärme entwickelt, macht die Entwicklung
günstigen geothermischen Be- und Strom aus geothermischen geothermischer Energieerzeugung
dingungen wie in den zirkum-
pazifischen Staaten, in Island
oder Italien, nutzt man die geo-
thermische Energie bereits seit
Jahrzehnten für die Stromerzeu-
gung zu konkurrenzfähigen Prei-
sen. Vorreiter für diese Entwick-
lung war Italien, wo in der
Toskana schon seit mehr als 100
Jahren geothermischer Strom
erzeugt wird. In diesen Regionen
liegt ein hoher Wärmegradient
vor, der aus konvektiv dominier-
Geothermie in Bayern
tem Wärmefluss in der oberen
Erdkruste resultiert. In Bohrtie-
fen von wenigen hundert bis tau-
send Metern liegen bereits Tem-
peraturen von über 150 °C und
Dampflagerstätten vor. Jenseits
diesen für eine geothermische
Nutzung begünstigten Regionen
wird die Temperaturzunahme in
der Erdkruste durch konduktiven
Wärmefluss dominiert. Entspre-
chend sind Tiefbohrungen von
4000 m und mehr notwendig, um
Temperaturen von über 150 °C
zu erreichen. Deutschland gehört
größtenteils zu letztgenannten
Regionen mit einem durch- Abb. 1: Überblick über die Standorte in Bayern und benachbarten Gebieten, an denen
geothermische Energie für unterschiedliche Anwendungen genutzt wird.
schnittlichen Wärmegradienten
Geothermie in Bayern 9
auf industrieller Basis im Bayeri- zum Beispiel Thermalbäder mit besonders deutlich. Der Fokus der
schen Molassebecken erst mög- einer installierten Leistung von zukünftigen geothermischen Nut-
lich. Das vornehmlich genutzte knapp 57 MWt (GeotIS 2018, zung liegt nun nicht mehr auf
geothermische Reservoir ist eine noch nicht veröffentlicht). Strom sondern auf Wärme. Unter
150 Millionen Jahre alte Kalk- Die Mehrzahl der geothermi- den Erneuerbaren Energieträgern
steinschicht, die sich umgangs- schen Heizkraftwerke befindet ist die Tiefe Geothermie imstan-
sprachlich als Der Malm etabliert sich in Oberbayern, insbesondere de den hohen Wärmebedarf, der
hat und Karbonate der Oberen in der Region München. Hier den größten Anteil am gesamten
Weißjuragruppe umfasst. Der erweist sich der Malm als beson- Primärenergieverbrauch ausmacht,
Malm führt gering mineralisierte ders günstige hydrothermale For- weitflächig zu decken. Längst
Wässer, die im Gegensatz zu den mation, in der Temperatur und wird nicht mehr nur von der
Thermalwässern des tertiären Produktivität von Bohrungen eine Energiewende sondern vielmehr
Deckgebirges im Molassebecken hohe thermische Leistung für von der Wärmewende gespro-
oder der Sandsteine im Nord- eine wirtschaftliche Nutzung er- chen. Unter dieser Prämisse sind
deutschen Becken eine geringere möglichen. In der Region Mün- nicht nur Oberbayern und der
korrosive Wirkung auf die techni- chen trifft eine hervorragende bekannte Malm im Molasse-
schen Komponenten einer Geo- hydrothermale Ressource mit becken interessant für die geo-
thermieanlage haben. Insgesamt einem hohen Wärmebedarf der thermische Nutzung, sondern
gibt es in Bayern 59 geothermi- Stadt München zusammen. Mit auch Gebiete in Franken oder
sche Anlagen einschließlich der der Ausbauoffensive der Stadt- nicht ganz so tiefliegende Sand-
Bäderbetriebe (Abb. 1). werke München, diese hydrother- steinformationen im Molasse-
male Ressource zu entwickeln becken. In den folgenden Kapi-
Status-quo der geothermisch und nachhaltig zu nutzen, wird teln werden diese Regionen geo-
installierten Leistung in die zukünftige Rolle der Geo- logisch beschrieben und ihr geo-
Deutschland thermie in der Energiewende thermisches Nutzungspotenzial
Über die letzten 15 Jahre hat die
Geothermie in Deutschland eine
enorme Entwicklung erfahren.
Aktuell beträgt die gesamte instal-
lierte Leistung aus oberflächenna-
hen und tiefengeothermischen
Anlagen über 4,6 GWt (circa
4680 MWt). Den größten Anteil
übernehmen dabei oberflächennahe
Geothermieanlagen (circa 360 000
erdgebundene Wärmepumpen)
mit einer installierten Leistung
von 4,3 GWt. Auch zukünftig hat
die Geothermie ein außerordent-
lich großes Entwicklungspotenzi-
al. Unter den erneuerbaren Ener-
gien hat die Geothermie das
größte Potenzial, fossile Energie-
träger wie Kohle, Erdöl oder Erd-
gas als Lieferant für Wärme zu
ersetzen (Moeck et al., 2016). In
Deutschland liefern derzeit 18 Heiz-
werke Wärme, fünf Heizkraftwer-
ke Strom und Wärme sowie drei
Kraftwerke Strom aus geothermi-
schen Reservoiren mit einer
installierten geothermischen Leis-
tung von 36,3 MWel und 309
MWt. Hinzu kommen rund 150 An-
lagen zur direkten Wärmenut- Abb. 2: Gebiete in Bayern und benachbarte Gebiete mit heißwasserführenden Sediment-
schichten und potenziell nutzbaren Temperaturen von 20 – 40 °C.
zung im kleineren Maßstab wie
10 Geothermie in Bayern
durch verschiedene neue Tempe-
raturkarten dargestellt. Neben der
geothermischen Stromerzeugung
durch Investorenprojekte kann
damit auch die geothermische
Wärmebereitstellung durch kom-
munale Projekte den Ausbau der
Geothermie in Bayern bestim-
men.
Geologie des Molasse-
beckens
Das Molassebecken stellt mit sei-
nem keilförmigen sich zum
Gebirge hin vertiefenden Sedi-
mentationsraum ein klassisches
orogenes Vorlandbecken dar. Es
ist eines von sieben känozoischen
Vorlandbecken in Europa, die
dem Alpengebirge vorgelagert
sind. Das Molassebecken reicht
von der Haute Savoy (Frankreich)
im Westen über die Schweiz und
Süddeutschland bis hin in das
Linzer-Wiener Gebiet in Öster-
reich (Kuhlemann & Kempf,
2002). Der zentrale Hauptteil die-
ses sich über eine Distanz von 700 km
erstreckenden Beckens liegt in
Abb. 3: Gebiete in Bayern und benachbarte Gebiete mit heißwasserführenden Sediment-
Bayern (Homewood et al., 1986). schichten und potentiell nutzbaren Temperaturen von 40 – 60 °C.
Die größte Öffnungsweite des
Molassebeckens, dessen Becken- fen-Stadium der Alpen (Oligo- schließung. Dabei sind tektoni-
Achse nach Südost einfällt, befin- zän-Pliozän). Die Molasse-Sedi- sche und sedimentäre Zyklen mit
det sich im Südosten Bayerns bis mente, die je nach wechselndem unterschiedlicher Gebirgsdurch-
nach Österreich mit einer Ablagerungsraum als Süßwasser-, lässigkeit erfasst und beschrieben
Beckenweite von etwa 150 km Brackwasser- und Meeresmolasse worden (Lemcke, 1976; Lange,
(Lemcke, 1988; Schmid et al., bezeichnet werden, sind durch 1981; Bachmann et al., 1987). Die
2008). Die Beckenfüllung des eine Schichtlücke von 500 bis 3-5 km tiefe Formation des Malm
Molassebeckens besteht aus klas- 1000 m mächtigen mesozoischen wurde anfangs nur untergeordnet
tischen Sedimenten, die die Ab- Schelfsedimenten unterlagert, die als Kohlenwasserstofflagerstätte
tragungsprodukte der sich heben- im passiven Kontinentalrand- und seit etwa 15 Jahren als geo-
den Alpen darstellen und als becken eines damaligen Ozeans, thermische Ressource erkundet.
namensgebende Molasse bezeich- der Neotethys, gebildet wurden. Der Malm stellt als Karbonatfor-
net werden. Das Molassebecken Die hauptsächlich Mittel- bis mation stellt einen typischen
durchlief in seiner Entwicklung Oberjurassischen Karbonate lie- Kluftspeicher dar, der durch Lösungs-
seit den letzten 260 Millionen gen variszischem Grundgebirge prozesse (Karst), Gesteinsbildungs-
Jahren vier geodynamische Haupt- auf, das lokal in Permo-Karboni- und Druck-Lösungs-Prozesse (Dia-
stadien (Nachtmann & Wagner, sche Tröge eingeteilt sein kann genese) oder ablagerungsbedingt
1987; Roeder & Bachmann, 1996; (Lemcke, 1988; Lüschen et al., 2011). (Fazies) in seiner Speicherqualität
Kuhlemann & Kempf, 2002): (i) stark beeinflusst werden kann.
das Synrift-Stadium (Permo-Kar- Geothermische Ressourcen Ausschlaggebend für die Wirt-
bon), (ii) das Epikontinental-Sta- im Bayerischen Molasse- schaftlichkeit der Erdwärmenut-
dium (Trias-Mittlerer Jura), (iii) becken zung ist neben der Temperatur
das passive Kontinentalrand-Sta- Die Erkundung der mesozoischen die maximal zu erzielende För-
dium (Mittlerer Jura-Obere Krei- Karbonate begann in den 1970er derleistung. Im Malmkarst ist mit
de/Paläozän), und (iv) das Vortie- Jahren für die Grundwasserer- einer hohen lokalen VariabilitätGeothermie in Bayern 11 der Thermalwasserschüttung zu wickelt wurde. Mit der zweiten dazu liefert das Internetportal rechnen, die darauf beruht, dass in geothermalen Bohrung in Erding www.geotis.de. einer Bohrung ein hochergiebiger wurde deutlich, dass eine hohe Karst- oder Kluftbereich erbohrt, Produktivität mit dem Durchteu- Geothermisches Potenzial in ein solcher in einer dicht benach- fen von Störungen verbunden Bayern auch außerhalb des barten Bohrung aber verfehlt sein kann. Von 2007 bis 2017 Molassebeckens wird. Darüber hinaus gibt es auch wurde am Standort Unterhaching Da eine Mehrfach- oder Kaska- regionale auf der faziellen Ausbil- das Thermalwasser aus dem Malm dennutzung die Wirtschaftlichkeit dung und der Tektonik beruhende zur Stromerzeugung genutzt. der Erdwärmenutzung erhöht, Unterschiede. So ist bekannt, dass Wegen des hohen Wärmebedarfs sollten Anlagen mit einer Kom- die helvetische Fazies des Malm- wird seit 2017 in Unterhaching auf bination aus hydrothermaler Ge- karstes deutlich geringere hydrau- die Stromerzeugung aus Geo- bäudeheizung, Thermalbad, Ge- lische Leitfähigkeiten aufweist als thermie verzichtet. Die benach- wächshausheizung oder Trock- die schwäbische und fränkische barte Anlage Grünwald produ- nung betrieben werden. Gerade Fazies. Aufgrund der höheren ziert jedoch weiterhin Strom aus angesichts der Wärmewende ge- Dichte tektonischer Störungen im Geothermie mittels einer ORC winnen hydrothermale Lagerstät- östlichen Molassebecken kann Anlage. In Bayern sind zum jetzi- ten in Sedimenten mit geringeren dort eventuell mit einer erhöhten gen Stand 298 MWt Wärmeleis- Temperaturen in Nordbayern an Erfolgswahrscheinlichkeit gerech- tung in 20 Projekten und 31,1 Bedeutung. Diese geothermi- net werden. Für eine optimale MWe Stromleistung in sechs Pro- schen Lagerstätten sind vergleich- Erschließung und einer damit ver- jekten realisiert. Derzeit bestehen bar mit mitteltiefen Sedimentfor- bundenen Reduzierung des Fün- in Bayern 33 Erlaubnisfelder zur mationen aus dem Norddeutschen digkeitsrisikos sind daher Kennt- gewerblichen oder großräumigen Becken, mit entsprechend salzhal- nisse der strukturellen Verhältnis- Aufsuchung von Erdwärme. Ins- tigem Thermalwasser im Poren- se und Verkarstung des Malms gesamt sind bisher 50 Tiefboh- oder Kluftraum der geologischen erforderlich. Deshalb sollte vor rungen für die geothermische Gesteinsformation. In Kombinati- dem Abteufen einer geothermi- Erschließung in den Malm nieder- on mit anderen Erneuerbaren schen Bohrung eine intensive gebracht worden (Abb. 1). Davon Energieträgern wie beispielsweise seismische Exploration durchge- sind drei Bohrungen nicht fündig Solarthermie oder Biogas ist eine führt werden (Lüschen & Tho- im Sinne einer zu geringen wirtschaftliche Nutzung der Mit- mas, 2012). Mit Hilfe der Seismik Schüttung (< 5 l/s). Die Erfolgsra- teltiefen Geothermie aus sedi- lässt sich die Struktur, die fazielle te für geothermische Tiefbohrun- mentären Gestein in Nordbayern Ausprägung und die Tiefenlage, gen liegt damit im Molassebecken denkbar. Für balneologische Zwecke und damit die zu erwartende bei 94 %. werden mit Thermalwasser ge- Temperatur, bestimmen. Ob eine Der Großraum München mit sei- füllte Sedimente in Nordbayern geothermische Bohrung als fündig nen 17 in Betrieb befindlichen bereits genutzt. zu bezeichnen ist, hängt stark vom geothermischen Heizzentralen Neue Untersuchungsergebnisse wirtschaftlichen Konzept des und Kraftwerken wurde in der innerhalb des GeotIS zeigen das Betreibers ab. Für die Versorgung letzten Dekade zu einem beispiel- geothermische Potenzial Bayerns, eines Thermalbades reichen oft haften Gebiet für die nachhaltige verschiedene Temperaturbereiche schon 30 °C und eine Schüttung Nutzung des enormen geother- in heißwasserführenden Sedi- von 3 l/s aus, für die Fernwärme- mischen Potenzials im Niedrig- mentformationen anzutreffen. Her- versorgung sind Temperaturen energie-Bereich („Low-enthalpy“ vorzuheben ist der etwa 250 Mil- von 70-90 °C und Fließraten um mit Thermalwassertemperaturen lionen Jahre alte Buntsandstein, 30 l/s geeignet, während eine geo- < 150 °C). Mit zunehmend tiefe- der in Tiefen von wenigen hun- thermische Stromerzeugung min- ren Erschließungsbohrungen bis dert Metern bis in rund 1500 m destens 100 °C und Förderraten in 5 km Tiefe steigen die Anfor- Tiefe mit entsprechend höheren um 100 l/s erfordern. Deshalb ist derungen an die Projekte. Spezifi- Temperaturen vorkommt. So das Fündigkeitsrisiko für jede ein- sche Anforderungen, beispiels- können ab 20 °C Schwimm- und zelne geothermische Bohrung weise weiterentwickelte Unter- Thermalbäder beheizt werden individuell zu beurteilen. wasserpumpen, die große Schüt- (Abb. 2). Ab 40 °C ist eine land- Die geothermische Nutzung des tungsmengen bei hohen Tempe- wirtschaftliche Nutzung durch Malm begann 1998 mit dem Pro- raturen über 100 °C bewältigen Gewächshäuser denkbar. Das geo- jekt Erding, das aus einer nicht müssen, erfordern große ingeni- thermische Potenzial für diese höffigen Erdölsuchbohrung her- eurtechnische Anstrengungen. Nutzung liegt möglicherweise in vor ging und für Heizzwecke ent- Einen jeweils aktuellen Überblick Nordbayern vor, zumindest liegen
12 Geothermie in Bayern
(Moeck & Zimmer, 2014). Ein
positives Beispiel einer sich ent-
wickelnden Aufklärungs- und
Öffentlichkeitsarbeit ist das Geo-
thermieprojekt Poing, das trotz
aufgetretener Seismizität und
nach vorübergehender Abschal-
tung des Thermalwasserkreislaufs
den Betrieb nach Fürsprache
durch Land, Kommune und Wis-
senschaft wieder aufnehmen
konnte. Grundlage für die Ent-
scheidung war eine wissenschaft-
liche Studie zu der spürbaren
Seismizität. Die begleitende
Öffentlichkeitsarbeit, insbeson-
dere die vieler kommunaler Geo-
thermieprojekte in Bayern, ist als
vorbildlich herauszuheben. Zu-
dem sind die Unternehmen auf-
grund gesetzlicher Vorgaben an-
gehalten, schon frühzeitig die
betroffene Öffentlichkeit über
die Projektvorhaben zu informie-
ren und aufzuklären.
Dennoch ist festzustellen, dass
auch die beste Informationskam-
pagne nicht verhindern kann,
dass Urängste, die mit Bohrun-
Abb. 4: Gebiete in Bayern und benachbarte Gebiete mit heißwasserführenden Sediment-
schichten und potentiell nutzbaren Temperaturen von 60 – 100 °C und größer 100 °C. gen in den tiefen Untergrund
und dem Betrieb von Kraftwer-
dort untersuchungswürdige For- sierte Thermalwasser aus diesen ken verbunden sind, bestehen
mationen (Abb. 3). Für Landwirte Sandsteinformationen würde ei- bleiben. Es stellt sich hier vor
stellen Gewächshäuser eine attrak- nen Korrosionsschutz der techni- allem auch für die Wissenschaft
tive Alternative zum konventionel- schen Anlagenteile notwendig die Aufgabe, grundlegende Zu-
len Ackerbau dar, dessen Ertrag machen, wie an geothermischen sammenhänge aus den mit der
durch den Klimawandel zuneh- Anlagen beispielsweise in Neu- Geothermie verbundenen Fach-
mend unberechenbar wird (pers. brandenburg oder Waren im bereichen und die Ergebnisse der
Komm. K. Hohensinner, www.fru- Norddeutschen Becken bereits ge- angewandten Forschungen in
tura.com). Für Temperaturen zwi- schehen. verständlicher Form der Öffent-
schen 40 und 60 °C in Verbin- lichkeit bekannt zu machen und
dung mit dem Einsatz einer Wär- Bürgerdialog und Öffentlich- zu publizieren.
mepumpe ist die Versorgung keit Der Erfolg der Geothermie hängt
eines kommunalen Fernwärme- Bei der Projektentwicklung meh- maßgebend auch von der Akzep-
netzes realisierbar. Idealerweise rerer Erlaubnisfelder hatten oder tanz der Bürger ab. Diese Akzep-
wird die Wärmepumpe dann mit haben sich Initiativen gegen die tanz ist in Bayern aufgrund der
Strom aus anderen erneuerbaren geothermische Erschließung oder bisherigen positiven Betriebser-
Energieträgern betrieben. Tem- deren Nutzung gebildet. Die fahrungen in weiten Teilen der
peraturen von über 60 °C lie- Formation von Gegenbewegun- Bevölkerung gegeben. Die Betrei-
gen in Sedimentformationen im gen zur Geothermie zeigt, dass ber in Bayern haben gezeigt, dass
Molassebecken vor (Abb. 4). Hier bereits in der frühen Erkun- eine umweltverträgliche Erkun-
wäre neben dem Malm auch die dungsphase und vor den ersten dung und Nutzung geothermi-
geothermische Erschließung von Messungen (z. B. Seismik) ein scher Ressourcen möglich ist.
über dem Malm liegenden Sand- Bürgerdialog und eine professio- Ferner hat die Geothermie
steinformationen möglich. Das nelle Öffentlichkeitsarbeit von gegenüber anderen regenerativen
generell sehr viel höher minerali- besonderer Bedeutung sind Energieträgern viele Vorteile: sieGeothermie in Bayern 13
ist heimisch, grundlastfähig und sche Exploration in Unterha- Internet
klimaneutral, langfristig nutzbar – ching. – Geothermie in Bayern: www.geotis.de Geothermisches
dies zeigen die auf den Be- 14-19; München (mediamind). Informationssystem für Deutsch-
triebserfahrungen basierenden land
Modellierungen – bei geringem Lüschen, E., Dussel, M., Thomas, www.leibniz-liag.de LIAG – Sek-
Flächenverbrauch und damit ge- R., Schulz, R. (2011): 3D seismic tion 4 Geothermik und Informati-
ringfügigen Eingriffen in die survey for geothermal explo- onssysteme
Natur. Diese offensichtlichen ration at Unterhaching, Munich,
Argumente können eine Mehr- Germany. - First Break 29: 45-
heit überzeugen, wenn sie – wie 54.
Autoren:
in Bayern – in der Praxis nach-
Univ.-Prof. Prof. Dr.
weisbar sind. Moeck, I., Suchi, E., Agemar, T., Inga S. Moeck,
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Tel.: +49 (0) 511 643 3442
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3D-Seismik für die geothermi- 101: 139-18314
Die Geothermie-Allianz
Bayern: Forschung
zur Stärkung
der Geothermie
Laut Angaben des Bundesverban- gen, die nicht der Strom- unterstützen. Denn obwohl die
des Geothermie sind in Deutsch- und/oder Wärmeproduktion die- Mehrzahl der Geothermiepro-
land derzeit 36 tiefe Geothermie- nen, sondern die in balneologi- jekte erfolgreich läuft, gibt es in
projekte in Betrieb, zwei in Bau scher Nutzung sind. Demnach dieser doch noch relativ jungen
und weitere fünf rein der For- sind über 90% der thermischen Technologie Verbesserungspo-
schung gewidmet. Darüber hinaus und über 80% der elektrischen tenzial in allen operativen Berei-
sind an die 30 Projekte in Pla- Leistung, die in Geothermiean- chen.
nung. Von den genannten Projek- lagen deutschlandweit bereits Seit 2016 fördert das Bayerische
ten sind 26 in Bayern installiert installiert ist, hier zu finden – eine Staatsministerium für Wissen-
oder in Planung. Dazu gehören 22 stolze Quote. Grund genug für schaft und Kunst das interdiszi-
Anlagen in Betrieb, zwei in Pla- die bayerische Staatsregierung, plinäre Forschungsprojekt „Geo-
nung und zwei Forschungsprojek- auch die Forschung im Bereich thermie-Allianz Bayern“ (GAB),
te [1]. Abbildung 1 zeigt diese der Tiefengeothermie zu bündeln welches von der Munich School
Anlagen zusammen mit den Anla- und nachhaltig finanziell zu of Engineering der Technischen
Die Geothermie-Allianz Bayern
Abb. 1: Tiefengeothermieprojekte in Bayern (Blau: Balneologische Nutzung, Rot: Fernwärme, Grün: Fernwärme & Balneologie,
Gelb: Fernwärme & Strom, Grau: Strom). Quelle: Flechtner/TUM.Die Geothermie-Allianz Bayern 15 Abb. 2: Forschungsbereiche der Geothermie-Allianz Bayern. Quelle: Aubele & Flechtner/TUM. Universität München koordiniert Reservoirverständnis schungszwecken in Geothermie- wird. Insgesamt arbeiten über 30 Im Mittelpunkt stehen die Reser- bohrungen, um zu einem vertief- wissenschaftliche Mitarbeiter an voircharakterisierung des tiefen ten Verständnis der Prozesse im der TU München, der Friedrich- Aquifers aus dem Oberjura, wie er hydrothermalen Reservoir zu Alexander-Universität Erlangen- unterhalb der Molassesedimente gelangen. Nürnberg und der Universität im süddeutschen Molassebecken Über das konstante und tiefenauf- Bayreuth an vielen Forschungsfra- zu finden ist, sowie das bisher gelöste Monitoring mittels Licht- gen rund um die Geothermie mit unerschlossene tiefengeothermi- leiter können Temperatur- und dem Ziel, einen entscheidenden sche Potenzial Nordbayerns. In Zuflusszonen innerhalb des Aqui- Beitrag zur Erhöhung der Wirt- Sachen Reservoirverständnis geht fers detektiert und Druckwellen schaftlichkeit und zur Risikomini- es vorranging um verlässliche aufgezeichnet werden. Letzteres mierung bei geothermischen Pro- Prognosen zu Fündigkeit und ist insbesondere für das verbes- jekten zu leisten. In der Folge soll Temperatur von Bohrungen und serte Verständnis der Prozesse, die Konkurrenzfähigkeit und die um das Langzeitverhalten des die zu seismischen Ereignissen im Akzeptanz des heimischen Ener- Reservoirs unter Bewirtschaftung. Zusammenhang mit Tiefengeo- gieträgers Geothermie nachhaltig Hier sind gesicherte Aussagen thermie führen, von allerhöchster gesteigert werden. nicht nur für Anlagen im Betrieb, Bedeutung. Außerdem werden Eine Besonderheit des Verbund- sondern vor allem für Anlagen in hier Arbeiten zur genauen Analy- projektes GAB ist hierbei die Planung von großer Bedeutung. se und zum Verständnis der Span- Verfolgung eines ganzheitlichen Die hydraulische Bewertung von nungsverhältnisse im Untergrund Ansatzes, welcher alle Aspekte Störungszonen im Vergleich zur durchgeführt, welche vor allem der Tiefen-Geothermie von der Massenfazies bezüglich der ent- zur Einschätzung des seismischen Reservoir-Erschließung bis hin scheidenden Parameter Permeabi- Risikos beitragen können. In zu Kraftwerksbetrieb- bzw. In- lität und Porosität bildet einen Nordbayern ist eine umfassende standhaltung abdeckt. Die For- wichtigen Schwerpunkt dieser seismische Kampagne geplant, die schungsbereiche sind in Abbil- Forschung. Besonders erwäh- den Forschern helfen soll, den dung 2 zusammenfassend darge- nenswert ist in diesem Zusam- tieferen Untergrund und die vor- stellt und nachfolgend näher menhang der erstmalige Verbau handene Wärmeanomalie besser beschrieben. von Glasfaserkabeln zu For- zu verstehen.
16 Die Geothermie-Allianz Bayern
und Flexibilisierung der Kraftwerke
mit dem Ziel der Verbesserung
der Wirtschaftlichkeit dar. Die
Themen thermodynamische Op-
timierung und Flexibilisierung der
Kraft-Wärme-Kopplung werden
dabei experimentell an einer selbst
konstruierten 20kWel Organic-
Rankine-Cycle (ORC-) Anlage
untersucht (Abbildung 3). Eben-
falls experimentell findet die
Bewertung von Arbeitsmedien im
ORC statt. Daneben wird simula-
tionsgestützt an der Kraftwerks-
Abb. 3: 20kWel ORC-Anlage. Quelle: Eyerer/TUM. optimierung gearbeitet. Im Rahmen
der Arbeiten entstand außerdem eine
Thermalwasserkreislauf: und werden detaillierte Probe- Studie zur Abschätzung des geother-
Scalings und nahmekampagnen an den beste- mischen Potenzials zur Stromerzeu-
Tauchkreiselpumpe henden Bohrungen, eingehende gung in Deutschland [3].
Bei den Forschungsschwerpunk- Thermalwasseranalysen und Mo-
ten mit Bezug zum Thermalwas- dellrechnungen durchgeführt. Darü- Monitoring
serkreislauf stehen operative Prob- ber hinaus wird ein Ausfallprogno- Übergeordnetes Ziel der Forschun-
leme durch Scalingbildung sowie setool für die Tauchkreiselpumpen gen ist die Entwicklung und Validie-
technische Anforderungen an die erarbeitet, welches Wartungsinter- rung eines Monitoring-Tools für
Tauchkreiselpumpe im Vorder- valle optimieren und so entschei- Geothermieanlagen mit Strom-
grund. Viele Anlagen und Pum- dend zur Kostenreduktion dieser und Wärmebereitstellung. Über
pen leiden unter hohem Ver- Anlagenkomponente beitragen soll. das Monitoring-Tool sollen Anla-
schleiß aufgrund von Scalingbil- Dies erfolgt über die mathematische genkomponenten und Scalingbil-
dung. In der GAB wird an Prog- Modellierung der einzelnen Kom- dung überwacht werden können.
nosetools zur optimierten War- ponenten der Tauchkreiselpumpe. Die genaue Kenntnis der Kraft-
tung sowie an dem Verständnis Darauf aufbauend wird ein geeigne- werksprozesse soll zu einer er-
der kinetischen Bildungsbedin- tes Regelverfahren für die Pumpen höhten Anlagenverfügbarkeit und
gungen der Scalings gearbeitet. entwickelt [2]. einer Optimierung des Anlagen-
Ziel ist es, die Scalingbildung wirkungsgrades führen. Schluss-
über die Konstruktion der Anla- Effiziente und endlich soll die Forschung zur
gen und eine angepasste Betriebs- Flexible Kraftwerke Verbesserung der Wirtschaftlich-
strategie zu verringern oder gar Ein großes Forschungsfeld innerhalb keit der Anlagen der Tiefengeo-
zu vermeiden. Hierfür wurden der GAB stellen Effizienzsteigerung thermie führen.
Abb. 4: Stellung der Geothermie im Energiesystem. Über die Kraft-Wärme-Kopplung kann die Geothermie sowohl zur Strom- als auch
zur Wärmeerzeugung einen Beitrag leisten. Quelle: Aubele/TUM.Die Geothermie-Allianz Bayern 17
Geothermie im Netz tonik und Spannungsfeldanalyse, (2017): Hydrothermale
Eine Herausforderung bildet der- Grundlagen der Bohr-, Förder- und Geothermie in Deutschland -
zeit die Integration der geother- Energietechnik, Betriebswirtschafts- Potential zur Stromerzeugung.
mischen Energie in das mehr und lehre sowie Berg-/Umweltrecht und Geothermische Energie,
mehr durch volatile erneuerbare Bürgerbeteiligung [4]. Heft 87, 2017/2, S. 26-27
Energien dominierte Energiesys-
tem. Die GAB versucht, Fragen Seedfunding [4] Homepage der Friedrich-
nach Kosten und Potenzialen der Zur Förderung kleiner abgeschlos- Alexander-Universität (2018):
Tiefengeothermie zu beantwor- sener Forschungsprojekte mit Bezug https://www.gzn.nat.fau.de/studium/
ten und den Beitrag der Tiefen- zu den Forschungsthemen der GAB im-studium/master-geothermiegeo-
geothermie zur Versorgungssi- stehen Fördermittel zur Verfügung. energie/,
cherheit zu bewerten. Vor allem Die Förderung ist auf Bayerische Abruf am 07.05.2018
mit Fokus auf Ballungszentren Hochschulen beschränkt und wird
kann die Tiefengeothermie hier jährlich in einem Auswahlverfahren [5] Homepage der Geothermie-
einen entscheidenden Beitrag zur ausgeschüttet [5]. Allianz Bayern (2018):
treibhausgasneutralen Strom- und https://www.mse.tum.de/gab/
Wärmeversorgung leisten. Abbil- Kommunikation, forschung/seedfunding/,
dung 4 zeigt die Geothermie im Vernetzung, Information Abruf am 07.05.2018
Energiesystem der Zukunft, wel- Neben der Bearbeitung der oben
ches immer unabhängiger von fos- skizzierten Forschungsfragen stellt
silen Energieträgern werden wird. die GAB eine Kommunikations-
Für all diese Arbeiten greift die und Vernetzungsplattform für
GAB auf eine umfangreiche und alle Stakeholder der Branche dar.
wachsende Datensammlung zu- So bietet die GAB eine in der
rück, deren Erstellung in Zusam- Forschungslandschaft beispiello-
menarbeit mit vielen bayerischen se Kontaktstelle, um Forschungs-
Geothermieanlagenbetreibern er- fragen zu identifizieren und zu
folgt. Hier findet die Verschrän- bündeln, Wissenschaftler zu ver-
kung zwischen Forschung und netzen, dem wissenschaftlichen
Anwendung statt. Die Ergebnisse Nachwuchs im Bereich der Geo-
der wissenschaftlichen Arbeit thermie/Geoenergie ein zu Hause
können so direkt umgesetzt wer- zu bieten, Belange von Betreiber-
den und zu einer Stärkung der seite ebenso aufzugreifen, wie
Technologie beitragen. behördliche Anfragen. Wissen-
schaftlich fundiert und neutral stel-
Ausbildung wird len die Mitarbeiter der GAB Bür-
groß geschrieben gerinformationen bereit und leis-
Auf die Ausbildung des wissen- ten Aufklärungsarbeit rund um das
schaftlichen Nachwuchses im Thema Tiefengeothermie.
Bereich der Geothermie wird in
der GAB besonders großer Wert Literaturangaben:
gelegt. Durch die Einrichtung des [1] Bundesverband Geothermie
Studiengangs Geothermie/Geo- (2018): www.geothermie.de/
energie, welcher von der FAU fileadmin/useruploads/wissenswelt/
und der TUM gemeinsam durch- Projektliste_Tiefe_Geothermie_
geführt und durch viele Gastdo- 2018.pdf, Abruf am 07.05.2018
zenten aus Wirtschaft und Wis- Ansprechpartnerin:
senschaft unterstützt wird, wird in [2] Kullick, J.; Hackl, C. M. (2017): Dr.
der GAB der Grundstein für die Dynamic Modeling and Simulation Katharina Aubele
kommende Generation an Geo- of Deep Geothermal Electric Projektleiterin
thermie-Spezialisten gelegt. Die Submersible Pumping Systems. der Geothermie-
Allianz Bayern
Studieninhalte des viersemestrigen Energies 10 (10), 1659,
Masterstudiengangs umfassen mo- doi:10.3390/en10101659
derne Explorationsmethoden, Grund-
züge der Reservoirgeologie und [3] Eyerer, S.; Wieland, C.; Katharina.aubele@tum.de
-petrologie, Gesteinsmechanik, Tek- Schifflechner, C.; Spliethoff, H.18
Energiewende
auf der
Überholspur
Die Erdwärme Grünwald setzt ihren Weg
des ganzheitlich agierenden Energieversorgers
konsequent fort.
Die Erdwärme Grünwald GmbH
(EWG), eine 100%ige Tochter-
gesellschaft der Gemeinde Grün-
wald, hat in nur sieben Jahren ein
Fernwärmenetz von rund 100 km
Länge realisiert – inklusive der
Hausanschlussleitungen für über
2.000 bereits an die geothermi-
sche Fernwärme angeschlossenen
Wohn- und Gewerbeeinheiten
und der Verbundleitung zur Geo-
thermie Unterhaching. Von die-
sem Tempo profitieren Grün-
walder Wärmekunden, die Um-
welt und der ökologische Foot- Die Geothermieanlage der Erdwärme Grünwald in Laufzorn: rechts das Geothermie-
print der Gemeinde. Heizwerk, in dem auch das Blockheizkraftwerk zur Eigenstromerzeugung und die Power-
to-Heat-Anlage platziert sind, im Vordergrund der Infopavillon, hinten links das ORC-
Stromkraftwerk.
Umfangreiches
Energie-Portfolio IEP Innovative Energie Pullach EWG stimmt der Spirit“, sagt
Zudem erzeugt die EWG grü- den Boden bereitet für eine Aus- EWG-Geschäftsführer Andreas
Erdwärme Grünwald
nen Strom im eigenen ORC- weitung der geothermischen Ak- Lederle, „regenerative Energie-
Kraftwerk, betreibt ein Block- tivitäten im Münchner Süden erzeugung und -verteilung ist ein
heizkraftwerk zur Eigenstromer- sowie im südlichen Landkreis komplexes Thema. Dies nachhal-
zeugung und eine Power-to- München. tig auf hohem Niveau sicherzu-
Heat-Anlage zum Ausgleich von Diese Erfolgsgeschichte basiert stellen, ist nur in einem starken
Spannungsunterschieden im öf- auf den zukunftsweisenden Ent- Team möglich.“
fentlichen Stromnetz. Ihre Be- scheidungen des Grünwalder Ge-
teiligung an der Geothermie Un- meinderates und dem kompeten- 10 Jahre Erdwärme Grünwald
terhaching Produktions GmbH & ten Einsatz der 12-köpfigen 2018 feiert die EWG ihr zehn-
Co KG hat die EWG im Einver- EWG-Mannschaft: mit Andreas jähriges Bestehen. Am 8. Oktober
nehmen mit der Nachbargemein- Lederle und Stefan Rothörl in 2008 hatte die Gemeinde Grün-
de Unterhaching Mitte Dezem- der Geschäftsführung, dem von wald das vom Unternehmen
ber 2017 von 50% auf rund 95% Horst Wagner geleiteten Tech- Astherm GmbH initiierte Geo-
erhöht. Außerdem hat die EWG nikteam für den stabilen Betrieb thermie-Projekt in der Nachbar-
im Februar 2018 in einer gemein- aller energietechnischen Anlagen gemeinde Oberhaching-Laufzorn
samen Seismikkampagne mit den sowie dem Vertriebs- und Kun- zu 100% erworben und im Jahr
Stadtwerken München und der denberatungs-Team. „Bei der darauf eine erfolgreiche Dublet-Erdwärme Grünwald 19
konzipiert, dass Fernwärme- und
Stromproduktion immer exakt
aufeinander abgestimmt sind, in
Abhängigkeit von der Tages- und
Jahreszeit.
Die energietechnischen Anla-
gen in Laufzorn …
…umfassen verschiedenste Mo-
dule: Produktions- und Injekti-
onsbohrung, jeweils über 4.000 m
lang, die Tiefenpumpe in rund
780 Meter Tiefe, den Frequenz-
Die Geothermieanlage der Erdwärme Grünwald in Laufzorn ist harmonisch in die
umrichter von ABB, das Geo-
Landschaft eingebettet. Links des Heizwerks und vor dem ORC-Stromkraftwerk ist die thermie-Heizwerk mit Reserve-
Dubletten-Bohrung zu sehen: Produktions- und Reinjektionsbohrung sind jeweils über und Spitzenlastölkesseln, das
4.000 Meter tief; die EWG fördert hier robuste 120 Liter / Sekunde mit einer Temperatur
BHKW zur Eigenstromerzeu-
von 127 Grad Celsius.
gung, das ORC-Stromkraftwerk,
ten-Bohrung auf den Weg Versorgungssicherheit an das grünen Strom erzeugt und ins
gebracht. Die Fündigkeit stand im erster Stelle allgemeine Stromnetz einspeist,
Juni 2010 fest: bis zu 140 Liter / Oberstes Ziel der Erdwärme sowie die Power-to-Heat-Anlage,
Sekunde mit einer Temperatur Grünwald ist die Versorgungssi- die überschüssigen Strom aus
von 127 Grad Celsius. Zwei cherheit in Grünwald – und damit dem Netz nimmt und dadurch zur
Monate später begann der Bau der dauerhaft stabile und robuste Stabilität des Stromnetzes bei-
des Fernwärmenetzes, im Okto- Betrieb der energietechnischen trägt.
ber 2011 floss die erste geother- Anlagen in Laufzorn. Dies betrifft „Die Gesamtanlage ist mit einem
mische Fernwärme, im Struwwel- sowohl die Erzeugung von Wärme Orchester vergleichbar“, sagt
peter Kindergarten in Grünwald. im Geothermie-Heizwerk als auch EWG-Geschäftsführer Andreas
Bereits im Sommer 2012 schloss die Produktion grünen Stroms im Lederle, „jedes Instrument gibt
die EWG auch den Großkunden ORC-Stromkraftwerk. sein Bestes, daher stimmt auch –
Bavaria Film an die geothermische Die EWG setzt daher auf den Dau- um im Bild zu bleiben – der
Fernwärme an – das weltweit erbetrieb in allen Anlagenteilen – Klang. Unser Team um den Tech-
erste Filmstudio, das seine Wär- und dies zu jeder Tages- und Jahres- nischen Leiter Horst Wagner
meversorgung ausschließlich aus zeit. Denn dieser Dauerbetrieb im macht hier einen herausragenden
Geothermie bezieht. optimalen Betriebsfenster mit durch- Job; ihm ist es gelungen, alle
Seit Ende 2017, nachdem auch der gehend 120 Litern / Sekunde bedeu- Module in Laufzorn so aufeinan-
letzte Rohrmeter des Grünwalder tet die geringstmögliche Belastung der abzustimmen, dass diese
Fernwärmenetzes verlegt wurde, der Anlagenteile z.B. durch thermi- robust und verlässlich arbeiten. So
hat jetzt außer den Ortsteilen sche Schwankungen. So produziert stellen wir durch ein professionel-
Wörnbrunn, Oberdill und Gasteig die EWG grünen Strom auch im les Betriebsmanagement die best-
jeder Haushalt in Grünwald die Winter, nur eben deutlich weniger mögliche Verfügbarkeit der tech-
Chance, sich an die geothermische als im Sommer, und produziert grü- nischen Anlagen sicher. Dies
Fernwärme anzuschließen. Natür- nen Strom auch zu Lastspitzen des garantiert dauerhaft die Ver-
lich besteht kein Anschlusszwang – Fernwärmenetzes zum Beispiel in sorgungssicherheit in Grünwald.“
so wächst das Fernwärmenetz suk- der früh, nur eben deutlich weniger So lief die erste EWG-Tiefen-
zessive auf, Stand Mai 2018, rund als im Tagesverlauf. pumpe 30 Monate im Dauerbe-
1.100 Grünwalder Wärmevertrags- Natürlich hat die Wärmeversor- trieb, die zweite, Stand Redak-
kunden mit insgesamt über 2.000 gung Vorrang – produziert wird tionsschluss Mai 2018, bereits
angeschlossenen Wohn- und Ge- also immer nur so viel grüner wieder 25 Monate.
werbeeinheiten: darunter Privat- Strom, wie die Wärmeversorgung
kunden, Unternehmen, die Grün- zulässt. Was also danach noch an Kooperation mit der
walder Baugenossenschaft sowie thermischer Energie vorhanden Wissenschaft
alle kommunalen Liegenschaften ist, geht im ORC-Stromkraftwerk Weil sich die Energiewirtschaft
wie Rathaus, Schulen, Kindergär- in die Stromproduktion – und schnell weiterentwickelt, ent-
ten, der Freizeitpark und das Haus zwar automatisch. Denn die Anla- wickeln sich auch die technischen
der Begegnung. gensteuerung in Laufzorn ist so Möglichkeiten und die gesetzli-Sie können auch lesen
