Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die durchgef\u00fchrte Machbarkeitsstudie hatte zum Ziel, im Bereich des Karbons im n\u00f6rdlichen Stadtgebiet von Osnabr\u00fcck (Piesberg) zu untersuchen, inwiefern eine zyklische Speicherung von Wasser in Rissen des Karbons dieses unter ganz Norddeutschland verbreiteten Gesteins f\u00fcr eine geothermische Energiegewinnung infrage kommen k\u00f6nnte. Die hierf\u00fcr zur Anwendung angedachte Technologie ist bisher zur geothermischen Energiegewinnung lediglich am Standort der LBEG in Hannover im Buntsandstein er-probt worden. Erkenntnisse \u00fcber die Anwendung des 1-Loch-Verfahrens im Karbon lagen bis zum Projektbeginn noch nicht vor. Die zu beurteilende Technik an diesem Standort sah in den Vor\u00fcberlegungen vor Projektbeginn die Abteufung einer 1500 m tiefen Bohrung bis in relativ wasserundurchl\u00e4ssige Schich-ten des Karbons vor. Durch einen massiven Wasserfrac-Test sollte dann eine ca. 100.000 m\u00b2 gro\u00dfe k\u00fcnstliche Rissfl\u00e4che im Bereich der Bohrlochsohle geschaffen werden. Der Riss w\u00fcrde dabei als W\u00e4r-metauscher in dem etwa 60 Grad hei\u00dfen Tiefengestein dienen. Allabendlich sollte rund 300 m\u00b3 ausgek\u00fchltes Wasser in den Riss gepresst werden. Der Riss w\u00fcrde sich dann gegen den Gebirgsdruck aufweiten. Das Wasser w\u00fcrde sich \u00fcber Nacht erw\u00e4rmen und am Tage mit \u00fcber 100 bar an die Oberfl\u00e4che dringen. Aufgrund der M\u00f6glichkeit, grunds\u00e4tzliche Aussagen zur Einsetzbarkeit dieser Technologie rege-nerativer Energiegewinnung f\u00fcr gro\u00dfe Teile Norddeutschlands gewinnen zu k\u00f6nnen, bot sich die Unter-suchung des Standorts Piesberg in besonderer Weise an, da hier das Karbon seinen n\u00f6rdlichsten Austrittspunkt an der Oberfl\u00e4che in Deutschland hat und somit ggf. Bohrkosten gesenkt werden k\u00f6nnten. Zu untersuchen war in der Machbarkeitsstudie auch, inwiefern das Vorhaben f\u00fcr eine Demonstration der Nutzung der Tiefengeothermie gegen\u00fcber der \u00d6ffentlichkeit genutzt werden k\u00f6nnte, in dem Teile des energetischen Potenzials f\u00fcr einen k\u00fcnstlichen Geysir zur Verf\u00fcgung gestellt werden w\u00fcrden. Auch sollte die M\u00f6glichkeit der Nutzung von energetischen Teilmengen f\u00fcr die Beheizung von Gew\u00e4chsh\u00e4usern etc. w\u00e4hrend der hier f\u00fcr 2015 geplanten Bundesgartenschau gepr\u00fcft werden, f\u00fcr die mehr als 1 Mio. Besucher erwartet wurden. Durch einen anschlie\u00dfenden im Rahmen der Studie zu konzipierenden Langzeitbetrieb sollte demonstriert werden, dass das Geysir-Konzept auch unter Praxisbedingungen energetisch sinnvoll und wirtschaftlich sein kann. Die Ergebnisse sind in einem Abschlussbericht dokumentiert.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenNumerische Modellrechnung
\n1.\tEntwicklung eines konzeptionellen thermo-hydraulischen Modells f\u00fcr den untert\u00e4gigen W\u00e4rmetau-scher bestehend aus k\u00fcnstlichem Riss und Bohrung in Zusammenarbeit mit dem GGA. Aufbau eines Finite-Elementes oder Finite-Differenzen-Modells f\u00fcr den untert\u00e4gigen W\u00e4rmetauscher.
\n2.\tDurchf\u00fchrung numerischer Modellrechnungen bei tageszyklischem Betrieb zu den Fragestellungen:
\n\u00a2\tR\u00e4umlich\/zeitliche Entwicklung des Temperaturfeldes und des Fluiddruckes im Rissumfeld
\n\u00a2\tTages- und langzeitlicher Verlauf der Thermalwassertemperatur am Risseinlass und am Bohrlochkopf sowie der Verlauf der thermischen Leistung am Bohrlochkopf.
\n\u00a2\tZeitliche Entwicklung der Wasserverluste aus dem Riss unter Vorgabe von Permeabilit\u00e4t, Formationswasserdruck und Rissinnendruck. Die Rechnungen waren f\u00fcr eine 4-j\u00e4hrige Betriebsdauer auszuf\u00fchren. Die Entwicklung der wesentlichen Parameter sollte auf eine Betriebsdauer von 25 Jahren extrapoliert werden. Zur Absch\u00e4tzung der Reinjektionstemperatur waren die W\u00e4rmeverluste in der Font\u00e4ne und im Thermalwasserbecken abzusch\u00e4tzen.
\n3.\tDurchf\u00fchrung einer Energie- und Leistungsbilanzierung (gewonnene thermische Leistungen und Energie gegen\u00fcber Pumpleistung und -energie.
\n4.\tGrobtechnische Auslegung und Ermittlung der Kosten von: Bohrung, Bohrungsaufbau und Komplettierung (VIT oder \u00e4hnliches), Packer (falls n\u00f6tig), Bohrlochkopf, Beurteilung der Mineralisation und des eventuellen Gasgehaltes des Thermalwassers.
\n5.\tGrobtechnische Auslegung und Ermittlung der Kosten von: Hochdruckpumpe, Font\u00e4ne, incl. Ventil, Leitungen und Armaturen, Steuerung und \u00dcberwachung, Filter, evtl. Wasseraufbereitung. Beurteilung der Mineralisation und evtl. Gasgehalt des Thermalwassers.
\n6.\tAngabe energetischer Nutzungs-\/Zugewinnm\u00f6glichkeiten und evtl. n\u00f6tiger Konzeptmodifikationen.
\n7.\tAbsch\u00e4tzung und Beurteilung der von der Font\u00e4ne und dem Thermalwassersee ausgehenden m\u00f6glichen Umwelteinwirkungen und Formulierung evtl. n\u00f6tiger Schutzma\u00dfnahmen.
\n8.\tErmittlungen der Investitions- und Betriebskosten sowie der m\u00f6glichen Einnahmen f\u00fcr den reinen Geysirbetrieb sowie den Geysirbetrieb mit energetischer Zusatznutzung.
\n9.\tBewertung des Geysirkonzeptes f\u00fcr die energetische Nutzung: Angabe von Varianten, Einsch\u00e4tzung des erzielbaren Leistungsbereichs, Benennung der Vor- und Nachteile.
\n10.\tF\u00fcr den Fall, dass die Bohrung nicht nach dem Geysirkonzept betrieben werden kann, sollte ihre Verwendbarkeit als tiefe Erdw\u00e4rmesonde untersucht werden. Aufzeigen der hierzu n\u00f6tigen Ausbauma\u00dfnahmen sowie Durchf\u00fchrung einer energetischen und wirtschaftlichen Bilanzierung.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Ergebnisse sind in einem Abschlussbericht dokumentiert, der sich aus folgenden Einzelbereichen ergibt: Technische Machbarkeitsstudie des Geothermieprojektes GEYSIR, Teil 1 (GTN GmbH), Geologische und hydrogeologische Verh\u00e4ltnisse, Teil 2 (LBEG, Hannover) und Geothermische Untersuchungen, Teil 3 (GGA-Institut, Hannover)<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse des Vorhabens wurden der DBU und dem F\u00f6rdernehmer am 07.02.2007 seitens der Auftragnehmer pr\u00e4sentiert. Der \u00d6ffentlichkeit wurden die Ergebnisse im Rahmen einer \u00f6ffentlichen Sitzung des Lenkungsausschusses zur Bundesgartenschau am 07.03.2007 im Ratssitzungssaal erl\u00e4utert. Die Ergebnisse wurden auch in der Berichterstattung der \u00f6rtlichen Presse \u00fcber diesen Termin dargestellt. Dar\u00fcber hinaus fand am 22.03.2007 eine Pr\u00e4sentation der Ergebnisse im Arbeitskreis Runder Tisch CO2 im Stadthaus I, dem Sitz der Umweltverwaltung der Stadt Osnabr\u00fcck, statt. Kurzfassungen der Studie wurden u. a. den Ratsmitgliedern der Lokalen Agenda 21 zur Verf\u00fcgung gestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die vorliegende Machbarkeitsstudie hat gezeigt, dass das Konzept Geysir + energetische Nutzung grunds\u00e4tzlich an dem Standort realisier- und beherrschbar ist. Die berechneten Austrittstemperaturen lie-gen jedoch unter den auf experimentellen Beobachtungen erwarteten Werten. Aufgrund der Br\u00fcckenfunktion des Osnabr\u00fccker Karbons zwischen dem Ruhr-Karbon und dem in Nordwestdeutschland vor-handenen Karbon in einer Tiefe von ca. 4000 m bietet der Standort Piesberg jedoch einzigartige Voraus-setzungen zur Erprobung dieser neuen und prinzipiell kosteng\u00fcnstigen Tiefengeothermie-Technologie. Zuk\u00fcnftig tiefengeothermische Projekte in Niedersachsen k\u00f6nnten daher erheblich von einem derartigen Projekt an diesem Standort profitieren. Ein Anlagenkonzept, bei dem die energetische Nutzung eindeutig im Vordergrund steht, erfordert allerdings noch erg\u00e4nzende Untersuchungen zum Anlagenkonzept und entsprechende Modelluntersuchungen, um f\u00fcr die Einsch\u00e4tzung der Machbarkeit die gleiche Grundlage zu schaffen, wie sie f\u00fcr das Geysir-Konzept bereits vorliegt. Nach Ansicht der Autoren erscheint daher die Durchf\u00fchrung eines F + E-Vorhabens aufgrund der Ergebnisse der Machbarkeitsstudie unter Ber\u00fccksich-tigung der gewonnenen Erkenntnisse als sinnvoll und sollte m\u00f6glichst als PPP-Projekt durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die durchgef\u00fchrte Machbarkeitsstudie hatte zum Ziel, im Bereich des Karbons im n\u00f6rdlichen Stadtgebiet von Osnabr\u00fcck (Piesberg) zu untersuchen, inwiefern eine zyklische Speicherung von Wasser in Rissen des Karbons dieses unter ganz Norddeutschland verbreiteten Gesteins f\u00fcr eine geothermische Energiegewinnung infrage kommen k\u00f6nnte. Die hierf\u00fcr zur Anwendung angedachte Technologie ist bisher zur […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[47,64,51,52,53],"class_list":["post-24366","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-klimaschutz","tag-niedersachsen","tag-ressourcenschonung","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"24647\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-24647.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"23.682,00","dbu_projektdatenbank_firma":"BUGA - Entwicklungsgesellschaft -\nPiesberg mbH","dbu_projektdatenbank_strasse":"Natruper-Tor-Wall","dbu_projektdatenbank_plz_str":"49076","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Osnabr\u00fcck","dbu_projektdatenbank_p_von":"2006-04-28 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2007-04-28 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"1 Jahr","dbu_projektdatenbank_telefon":"0541\/323-2015","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Niedersachsen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"117","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/24366","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/24366\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":37369,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/24366\/revisions\/37369"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=24366"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=24366"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=24366"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}