Wissenschaft und Wirtschaft in NRW starten Kooperation zur großtechnischen Stromgewinnung aus Geothermie
ENRO plant für 250 Mio € den Bau des größten deutschen Erdwärme-Kraftwerks in Brandenburg. Das GeothermieZentrumBochum, eine Verbundforschungseinrichtung
von Hochschulen aus Aachen, Bochum und Gelsenkirchen prüft die Machbarkeit.
Nicht zuletzt die Entwicklung der Öl- und Gaspreise in den vergangenen Monaten verdeutlicht die Abhängigkeit unserer Volkswirtschaft von einer sicheren Energieversorgung. Als besonders aussichtsreiche und zugleich klimafreundliche Komponente im Energiemix bietet sich die Nutzung der Geothermie an.
Dieser natürliche Wärmestrom aus dem Erdinneren ist als einzige erneuerbare Energiequelle jahres- und tageszeitenunabhängig verfügbar.
Erdwärme wird an vielen Stellen der Erde bereits in Tiefen von bis zu 4000 m - 5000 m zur Strom- und Wärmeerzeugung erschlossen. Eine Studie des Deutschen Bundestags beziffert das theoretische Deckungspotenzial durch Geothermie auf die Hälfte des deutschen Strombedarfs. Erdwärme kann auch hierzulande nach dem heutigen Stand in Strom gewandelt werden. Allerdings steckt die Technologie neben Fündigkeitsrisiken häufig noch in der Kostenfalle.
Um diese Hindernisse abzubauen, haben die drei nordrhein-westfälischen Hochschulen RWTH Aachen, FH Bochum und FH Gelsenkirchen im vergangenen Herbst mit dem Geothermiezentrum in Bochum (GZB) ein gemeinsames Institut für die Anwendungsforschung gegründet.
Die Kompetenz von 14 interdisziplinären Fachgebieten der Natur- und Ingenieurwissenschaften wird dort zusammengeführt und von dem für Bohrtechnik zuständigen Prof. Rolf Bracke (FH Bochum) koordiniert. Flankiert wird das GZB durch die Landesinitiative Zukunftsenergien NRW.
Im Mittelpunkt der GZB-Arbeiten steht die wirtschaftliche Erschließung der enormen
Wärmevorräte im Untergrund. Die Arbeiten erfolgen im engen Schulterschluss mit
kommerziellen Partnern.
Ein solcher Schulterschluss ist nun mit der ENRO - Gruppe aus Essen erfolgt.
Das Unternehmen beabsichtigt den Bau eines geothermischen Kraftwerkparks - bestehend aus vielen Einzeleinheiten von jeweils 2 MW - 3 MW elektrischer Leistung. Der Vorsitzende des ENRO-Aufsichtsrates, Dr. Bund betont, dass das Konzept die wesentliche Wirtschaftlichkeits-Grundregel aller industriellen Produkte und Prozesse verfolgt: Größe und Menge. Im Endausbau soll der Kraftwerkpark deshalb im sogenannten „Konvoi-Prinzip“ eine Größenordnung von 25 MW elektrisch installierter Leistung erreichen. Das Gesamtinvestitions-Volumen soll bei 250 Mio € liegen.
Überträgt man das Prinzip der industriellen Massenfertigung auf Geothermie-Kraftwerke, so müssen die vier Voraussetzungen erfüllt sein:
1. gesteinsphysikalische Eigenschaften welche die Zirkulation großer Volumenströme von heißem Wasser ermöglichen;
2. hohe Gesteinstemperaturen von über 150 °C;
3. geologische Formationen mit großräumiger und gleichmäßiger Verbreitung, die
4. deshalb eine hohe Reproduzierbarkeit der über- und untertägigen
Kraftwerkstechnik ermöglichen.
Untergrundschichten, welche diese Bedingungen erfüllen können, sind die ca. 300 Mio Jahre alten Vulkan-Gesteine des Perm-Zeitalters. Diese sogenannten Vulkanite besitzen eine große Verbreitung im Nordostdeutschen Becken in Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern und sind durch viele Erdöl- und Erdgasbohrungen erkundet. Diese Gesteine liegen in ca. 5000 m Tiefe und haben eine relativ gleichmässige Mächtigkeit von mehreren Hundert Metern bei erwarteten Gesteinstemperaturen von über 170 °C.
Das macht sie interessant für die EGS-Technologie. (Enhanced Geothermal Systems). Bei diesem Verfahren wird das im natürlichen Zustand für Wasser wenig durchlässige Gestein durch das Einpressen von unter hohem Druck stehenden Wasser hydraulisch aufgebrochen.
Die auf diese Weise geschaffenen Kluftsysteme bilden ein großvolumiges Wärmeaustauschsystem im Untergrund, in dem von übertage zugeführtes Wasser auf Gebirgstemperatur erhitzt wird. Das in weiteren Bohrungen geförderte und durch Druckentlastung verdampfte Wasser treibt oberirdisch konventionelle Dampfturbinen zur Stromerzeugung an. Der am GZB für das Reservoir-Engineering zuständige Geophysiker Ralph Weidler setzt dieses Prinzip derzeit bereits beim größten EGS-Geothermieprojekt der Welt in Australien (derzeitige Marktkapitalisierung 160 Mio. Australische Dollar, geplante Kapazität: 275 MWel) um.
Das Konvoi-Konzept von ENRO sieht die Erschließung gleichartiger geologischer Reservoire mit Einzeleinheiten - bestehend aus 3 Tiefbohrungen zu je 5000 m (Triplette) - vor. Eine solche Triplette besteht aus zwei Produktionsbohrungen zur Förderung des heißen Tiefenwassers und einer Injektionsbohrung zur Rückführung des für die Stromerzeugung abgekühlten Wassers in den tiefen Untergrund. Drei solcher Tripletten sollen zu Standardeinheiten (sogenannte Cluster) mit einem zentralen Kraftwerk von ca. 7,5 MWel zusammengefasst werden. Die Entwicklung einer geothermischen Stromgewinnung muss dabei nach industriellen Methoden erfolgen: Zuerst wird die Erstanlage gebaut, danach erfolgt der Weiterbau mit Standardeinheiten.
Zunächst sind drei Cluster vorgesehen. Eine Ausweitung ist geplant. Um die Vulkanite in Nordostdeutschland zu erschließen, hat ENRO hat bereits die bergrechtliche Erlaubnis für ein Feld von 230 km2 Größe bei Eberswalde erhalten. Die geowissenschaftliche und technologische Machbarkeit des Projektes soll nun von den Fachleuten des GZB ermittelt werden. Dazu wird am 24. 2. 2006 in Bochum ein Kooperationsabkommen zwischen ENRO und dem GZB geschlossen. Fachlich unterstützt wird die Initiative durch den stellvertretenden Leiter des Landesamtes für Bergbau, Geologie und Rohstoffe des Landes Brandenburg, Dr. Stackebrand. Dessen Haus verfügt bereits über viele Informationen zu den geothermisch interessanten Vulkanitgesteinen. Neu an dem Projekt ist auch seine Finanzierung. Sie erfolgt analog zu dem australischen Geothermieprojekt auf rein privatwirtschaftlicher Basis. Hierzu wurde eigens eine ENRO Geothermie AG mit einer Erstausstattung von 0,5 Mio € gegründet; ein Börsengang ist geplant.
Das Closing des Investmentfonds zur Finanzierung der Erstanlage in Höhe von 40 Mio € ist für Mitte 2006 vorgesehen. Mit dem Bau in Eberswalde soll noch im Jahr 2006 begonnen werden. Die Investitionsentscheidung erfolgt auch vor dem Hintergrund, dass alleine in Deutschland in den nächsten 20 Jahren etwa die Hälfte des Kraftwerksbestandes aus Altersgründen ersetzt werden muss. Deren Kapazitäten lassen sich jedoch nur begrenzt mit wetterabhängiger Sonnen- und Windenergie abdecken. Um eine Versorgungssicherheit zu gewährleisten, muss die Energiewirtschaft als Puffer für schwankend anfallende Wind- und Sonnenkraft grundlastfähige Kraftwerke in gleicher Kapazität bereit halten. Geothermie - der kontinuierliche natürliche Wärmefluss aus dem Erdinneren - ist im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energien grundlastfähig. Sie ist also eine ernst zu nehmende Option für eine umweltfreundliche Energieversorgung der Zukunft.
