13.11.2013 Aufrufe

Nº 75 - Geothermie

Nº 75 - Geothermie

Nº 75 - Geothermie

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

GtV-Bundesverband <strong>Geothermie</strong> e.V. // 22. Jahrgang // Heft <strong>75</strong><br />

// Ismaning: Schrittweise<br />

zur Vollversorgung<br />

// Tiefe <strong>Geothermie</strong>:<br />

Finanzierung von<br />

Großprojekten<br />

// F&E: Emissionen<br />

bei der Stromerzeugung<br />

// Erdsonden: Prüfverfahren<br />

zum Frost-Tau-Wechsel<br />

<strong>Nº</strong> <strong>75</strong><br />

März 2013<br />

GtV<br />

Bundesverband<br />

<strong>Geothermie</strong>


1 Seite ganz<br />

Kunde:<br />

192 x 70 mm<br />

Europas größte<br />

Fachmesse mit Kongress<br />

Termin vormerken:<br />

20. + 21. Februar 2014<br />

Messe Offenburg<br />

www.geotherm - offenburg.de


1<br />

Editorial<br />

Sehr geehrte Damen und Herren,<br />

liebe Mitglieder des GtV-Bundesverband <strong>Geothermie</strong>,<br />

tiefengeothermische Projekte sind Großprojekte. Planungstechnisch und<br />

finanziell stellen sie eine Herausforderung dar. Aufgrund des hohen Investitionsvolumens<br />

sind tiefen geothermische Projekte auf private Investoren<br />

angewiesen. Warum diese aber bei ihrer Investitionsentscheidung oft zögern<br />

und wie man diesem begegnen kann, zeigt Wirtschaftlichkeitsexperte<br />

Benjamin Richter ab Seite 10.<br />

In Ismaning wird aus der Theorie Praxis. Vor gut zwei Jahren fasste die Kommune den<br />

Entschluss, eine <strong>Geothermie</strong>anlage zur Versorgung der Gemeinde mit Erdwärme zu<br />

bauen. Inzwischen sind die Bohrarbeiten abgeschlossen und bereits zehn Kilometer<br />

Fernwärmeleitung gebaut. Im November 2012 wurde erstmals Thermalwasser gefördert.<br />

Im laufenden Jahr folgt der Bau einer Energiezentrale. Zudem soll das Fernwärmenetz<br />

schrittweise ausgebaut werden. Am Ziel steht die Vollversorgung der Gemeinde<br />

mit erneuerbarer Wärme. Projektleiter und WVI-Geschäftsführer Andreas Hobmeier<br />

erläutert den aktuellen Stand des Ausbaus (Seite 14). Im Bereich der oberflächennahen<br />

<strong>Geothermie</strong> können Grundwasser-Wärmepumpen eine spannende Alternative zu klassischen<br />

Sondenanlagen darstellen. Michael Viernickel erläutert an einem Beispiel die<br />

Vorzüge und Spezifika von Grundwasser-Wärmepumpen (Seite 20).<br />

Zur Effizienzsteigerung bei der Stromgewinnung aus Erdwärme im Niedertemperaturbereich<br />

kommen mitunter organische Fluide zum Einsatz. Gänzlich verhindern lässt sich<br />

ein Austreten von Treibhausgasen nicht. Florian Heberle und Professor Dieter Brügemann<br />

stellen sich dieser Thematik. In ihrem Artikel prognostizieren sie die Emissionen<br />

für verschiedene Ausbauszenarien und bringen sie in Einklang mit den vermiedenen<br />

Emissionen der geothermischen Energiebereitstellung (Seite 22). Einen weiteren wissenschaftlichen<br />

Beitrag liefert Hauke Anbergen. Er erläutert das von ihm entwickelte<br />

innovative Prüfverfahren von Verfüllmaterial auf Frost-Tau-Wechsel-Beständigkeit<br />

(Seite 18).<br />

Wir wünschen Ihnen eine interessante Lektüre der Zeitschrift!<br />

Mit vielen Grüßen aus Berlin,<br />

Ihre Geschäftsstelle des GtV-Bundesverbandes <strong>Geothermie</strong>


2<br />

Service<br />

Inhalt // Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

Tiefe <strong>Geothermie</strong><br />

Forschung und Entwicklung<br />

Service<br />

08 Stimulation geothermischer Reservoire<br />

in Deutschland<br />

TEXT: Dr. Guido Blöcher, Prof. Dr. Günter Zimmermann, Dr. Simona Regenspurg<br />

10 Finanzierung von Tiefengeothermieprojekten<br />

TEXT: Benjamin Richter<br />

14 <strong>Geothermie</strong>projekt Ismaning – im Laufschritt zur Wärmeversorgung<br />

TEXT: Andreas Hobmeier<br />

Oberflächennahe <strong>Geothermie</strong><br />

18 Prüfverfahren zur Frost-Tau-Wechselwiderstandsfähigkeit von Hinterfüllbaustoffen<br />

für Erdwärmesonden<br />

TEXT: Dipl.-Ing. Hauke Anbergen, Dr. Jens Frank, Prof. Dr. Lutz Müller, Prof. Dr. Ingo Sass<br />

20 Leistungsfähige oberflächennahe <strong>Geothermie</strong> mit vertikaler Grundwasserzirkulation<br />

TEXT: Michael Viernickel<br />

22 Mögliche Emissionen bei der Stromerzeugung aus <strong>Geothermie</strong><br />

TEXT: Dipl.-Ing. Florian Heberle und Prof. Dr.-Ing. Dieter Brüggemann<br />

01 Editorial<br />

03 Panorama<br />

04 DVGW-Zertifizierungsverfahren W 120-2 »<strong>Geothermie</strong>« TEXT: Verena Schrader<br />

06 Der <strong>Geothermie</strong>kongress DGK 2012 erneut wissenschaftlicher Vorreiter<br />

07 Geothermische Potenziale weltweit erschließen!<br />

26 Die neue Fachzeitschrift des GtV-Bundesverbandes <strong>Geothermie</strong>:<br />

Geothermal Energy Science (GtES)<br />

TEXT: Xenia van Edig und Prof. Dr. Horst Rüter<br />

28 Nachruf Werner Bußmann<br />

TEXT: Prof. Dr. Horst Rüter<br />

30 Nachruf Dr. Helmut Tenzer<br />

TEXT: Rüdiger Schulz & Dr. Burkhard Sanner<br />

32 Aus dem Verband<br />

33 Junge <strong>Geothermie</strong> // <strong>Geothermie</strong> erforschen in Aachen<br />

TEXT: Dipl.-Phys. Christian Vogt<br />

34 36. Jahreskonferenz des amerikanischen <strong>Geothermie</strong>verbandes GRC<br />

TEXT: Dr. Eckehard Büscher<br />

35 Termine & Veranstaltungen<br />

36 Interview // Die Fünfer-Staffel des GtV-Bundesverbandes <strong>Geothermie</strong><br />

37 Aus dem Verband // Impressum<br />

Titelbild<br />

Visualisierung des Strömungsfelds einer geplanten geothermischen Dublette in Den Haag<br />

(Modell: Geophysica Beratungsgesellschaft mbH) in der 3D Virtual Reality Umgebung »Cave« der RWTH Aachen.<br />

Quelle: Peter Winandy


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

3<br />

<strong>Geothermie</strong>-Anlage in<br />

Poing geht in Betrieb<br />

Panorama<br />

Seit Dezember 2012 ist nun das<br />

<strong>Geothermie</strong>-Projekt in Poing am<br />

Laufen. Nach vier Jahren und mehreren<br />

Rückschlägen in der Bauund<br />

Probephase ist die Anlage fertiggestellt<br />

und pumpt mit 80 Litern<br />

pro Sekunde Wasser mit einer<br />

Temperatur von 76 Grad Celsius<br />

hoch, gibt Peter Wendler bekannt,<br />

Sprecher der E.ON Bayern Wärme<br />

GmbH. »Durch die <strong>Geothermie</strong><br />

decken wir jetzt 70 Prozent des<br />

Wärmebedarfs ab.« Die restlichen<br />

30 Prozent werden durch drei neue<br />

mit erdgasbetriebenen Heizkessel<br />

produziert. Sie werden hauptsächlich<br />

für die kalten Wintermonate<br />

benötigt, in denen das Thermalwasser<br />

für die Gemeinde nicht ausreicht.<br />

Poing-Nord ist bei normalen Bedingungen<br />

durch die <strong>Geothermie</strong> unabhängig<br />

von fossilen Brennstoffen<br />

und konventioneller Energie.<br />

Die Preise der Fernwärme liegen<br />

laut E.ON derzeit unter denen von<br />

Brennstoffen, wie Gas oder Heizöl,<br />

und könnten durch die <strong>Geothermie</strong><br />

stabil gehalten werden.<br />

Das Fernwärmenetz von Poing<br />

hat eine Gesamtlänge von 13 Kilometern.<br />

Es steht laut Mitteilung<br />

von E.ON und Bürgermeister Albert<br />

Hingerl noch nicht fest, ob in<br />

Poing-Süd ein komplettes Fernwärmenetz<br />

installiert wird, jedoch soll<br />

beispielsweise das Wohngebäude,<br />

welches derzeit an der Hauptstraße<br />

errichtet wird, angeschlossen<br />

werden.<br />

Altmaier besucht<br />

<strong>Geothermie</strong>projekt<br />

Insheim<br />

Bundesumweltminister Peter Altmaier<br />

hat am 8. Februar 2013<br />

das <strong>Geothermie</strong>kraftwerk im pfälzischen<br />

Insheim besichtigt. Die<br />

Kraftwerksanlage war nach rund<br />

fünfjähriger Bauzeit im November<br />

letzten Jahres in Betrieb genommen<br />

worden. Die Anlage fördert<br />

aus ca. 4000 Metern Tiefe 160<br />

Grad heißes Grundwasser. Bei voller<br />

Leistung von 4,8 Megawatt wird<br />

das Kraftwerk langfristig etwa<br />

8.000 Haushalte zuverlässig mit<br />

umweltfreundlicher elektrischer<br />

Energie versorgen.<br />

Altmaier lobte die Anlage als eine<br />

der modernsten und effizientesten<br />

Deutschlands und sagte, dass<br />

die Erfahrungen aus dem Kraftwerksbetrieb<br />

wertvoll seien für<br />

die Abschätzung des Potentials<br />

der Tiefen <strong>Geothermie</strong> in Deutschland.<br />

Der Bundesumweltminister<br />

bekannte sich zur <strong>Geothermie</strong> und<br />

sprach ihr einen wichtigen Beitrag<br />

zu einer »sicheren und stabilen<br />

Stromversorgung« zu. Er wolle weitere<br />

Standorte in der Region prüfen.<br />

Im Rahmen der Besichtigung des<br />

Vorzeigeprojekts traf sich Minister<br />

Altmaier auch mit <strong>Geothermie</strong>gegnern<br />

der Region.<br />

Absatz von Erdwärmepumpen<br />

geht zurück<br />

Kürzlich veröffentlichte der Bundesverband<br />

Wärmepumpe (BWP)<br />

die Marktzahlen für das Jahr 2012.<br />

Während der Absatz von Wärmepumpen<br />

insgesamt gewachsen ist,<br />

sanken die Verkaufszahlen von erdgekoppelten<br />

Wärmepumpen um<br />

9 %. Insgesamt wurden 22.200<br />

Wasser- und Sole-Wärmepumpen<br />

verkauft. Bei 59.500 verkauften<br />

Heizungswärmepumpen entspricht<br />

dies einem Anteil von 37,3 %.<br />

Nach einem deutlichen Zuwachs<br />

zu Beginn des letzten Jahrzehnts<br />

sind die Absatzzahlen seit 2009<br />

rückläufig. Die Gründe für den Rückgang<br />

der Absatzzahlen werden in<br />

verschärften Genehmigungsverfahren<br />

und überhöhten Auflagen gesehen.<br />

Außerdem unterscheiden Sie<br />

sich je nach Bundesland teilweise<br />

beträchtlich. Insgesamt verlängern<br />

und verteuern sich <strong>Geothermie</strong>vorhaben<br />

dadurch. Der Bundesverband<br />

<strong>Geothermie</strong> setzt sich daher<br />

für eine Vereinheitlichung der Qualitätsstandards<br />

ein.<br />

9 %


4<br />

Service<br />

Qualität und Sicherheit im Bereich <strong>Geothermie</strong> basieren nicht zuletzt auf dem Einsatz<br />

qualifizierter Fachunternehmen. Daher setzen Auftraggeber in der Regel nur<br />

solche Unternehmen ein, die nachweislich über die erforderliche Kompetenz und<br />

fachliche Eignung verfügen. Bei der Auswahl qualifizierter Dienstleister werden Auftraggeber<br />

seit vielen Jahren durch das »DVGW-Zertifikat für Fachunternehmen nach<br />

DVGW-Arbeitsblatt W 120« (zukünftig: W 120-2) unterstützt. Ein europaweit anerkanntes<br />

und für beide Seiten gleichermaßen vorteilhaftes Verfahren.<br />

DVGW-Zertifizierungsverfahren W 120-2<br />

»<strong>Geothermie</strong>« – einmal zertifiziert,<br />

europaweit anerkannt.<br />

TEXT: Verena Schrader<br />

Die DVGW-Zertifizierung: Eine Win-Win-Situation<br />

für Auftraggeber und Auftragnehmer<br />

Auftraggeber können sich bei der Entscheidung<br />

für ein DVGW-zertifiziertes Fachunternehmen<br />

auf dessen Qualifikation und Erfahrung gemäß<br />

DVGW-Regelwerk verlassen. Sie tragen so ihrer<br />

Sorgfaltspflicht Rechnung und sorgen für<br />

ein Höchstmaß an Rechtssicherheit. Die Fachunternehmen<br />

werden durch das Zertifizierungsverfahren<br />

ebenfalls in ihrer Arbeit unterstützt<br />

und entlastet. Denn sie kommen durch die Erfüllung<br />

der Zertifizierungsanforderungen ihrer<br />

Verkehrssicherungspflicht nach, die sie dazu<br />

verpflichtet zu verhindern, dass jemand durch<br />

Handeln oder Nichthandeln zu Schaden kommt.<br />

Außerdem müssen die Fachunternehmen den<br />

Nachweis ihrer Qualifikation lediglich gezielt gegenüber<br />

der DVGW CERT GmbH erbringen. Und<br />

dies nach festgelegten objektiven Kriterien, statt<br />

bei jedem Auftraggeber aufs Neue und im Rahmen<br />

unterschiedlichster Auswahlverfahren. Das<br />

sorgt für Objektivität bei der Auftragsvergabe<br />

und spart zudem Zeit und Kosten sowohl für die<br />

Auftraggeber- als auch die Auftragnehmerseite.<br />

Welche Anforderungen werden an das Fachunternehmen<br />

gestellt?<br />

Ein Fachunternehmen für <strong>Geothermie</strong>, das eine<br />

DVGW-Zertifizierung anstrebt, muss vor allem<br />

vier Voraussetzungen erfüllen: qualifiziertes<br />

Personal, eine geeignete Organisation, klare<br />

Verantwortlichkeit sowie eine geeignete Qualitätsdokumentation.<br />

Qualität darf kein Zufallsprodukt<br />

sein. Jedes Unternehmen muss Maßnahmen<br />

für einen gesicherten und reproduzierbaren<br />

Standard ergreifen. Die formalen, personellen<br />

und sachlichen Anforderungen für die DVGW-<br />

Zertifizierung von Fachunternehmen im Bereich<br />

<strong>Geothermie</strong> sind im Detail in der entsprechenden<br />

DVGW-Geschäftsordnung sowie in DVGW-<br />

Arbeitsblatt W 120 festgelegt. Sie betreffen folgende<br />

Punkte:<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Zertifizierungsbereiche/-gruppen<br />

Qualifikationsanforderungen für verantwortliche<br />

Fachpersonen (verantwortliche Fachaufsicht<br />

vFA)<br />

Qualifikationsanforderungen für weiteres<br />

Fachpersonal<br />

Erfahrungsnachweise der Fachunternehmen/der<br />

verantwortlichen Fachpersonen<br />

gerätetechnische Ausstattung<br />

Anforderungen an Qualitäts management/-<br />

sicherung<br />

Beachtung der einschlägigen (Rechts-)Vorschriften,<br />

u.a. des DVGW-Regelwerks<br />

Fachnachweise, z.B. Brunnenbauerzeugnis<br />

Qualifikationsanforderungen für Experten<br />

Festlegung von Auditinhalten.<br />

Was ist neu?<br />

Im Laufe des Jahres erscheint voraussichtlich<br />

das neue DVGW-Arbeitsblatt W 120-2, das gegenüber<br />

der Ausgabe W 120 12/2005 einige<br />

Änderungen enthält, die bei der Zertifizierung<br />

von Fachunternehmen zur Anwendung kommen.<br />

Hier die wichtigsten Punkte im Überblick:<br />

<br />

Beschränkung des Arbeitsblattes auf den<br />

Bereich Bohrtechnik zum Erschließen oberflächennaher<br />

<strong>Geothermie</strong> – Geschlossenes<br />

System. Der Bereich Brunnenbau wird inzwi-


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

5<br />

schen durch das neu erschienene Arbeitsblatt<br />

W 120-1 08/2012 abgedeckt.<br />

<br />

Anwesenheitspflicht eines Mitarbeiters<br />

mit gültiger Ersthelferausbildung auf der<br />

Baustelle (Erstschulung und regelmäßige<br />

Aktualisierung)<br />

<br />

Änderung der Bezeichnung »verantwortlicher<br />

Fachmann« in »verantwortliche Fachaufsicht«<br />

(vFA)<br />

<br />

Nachweis zum festen Anstellungsverhältnis<br />

für vFAs (beruflicher Schwerpunkt muss im<br />

zu zertifizierenden Unternehmen liegen)<br />

<br />

Definition inklusive Qualifikationsfestlegung<br />

(nachweispflichtig) der »bauleitenden<br />

Fachkraft» (bFk)<br />

<br />

Nachweis eines aktuellen betrieblichen<br />

Managementsystems (BMS) und schriftliche<br />

Benennung von Verantwortlichen<br />

<br />

Nachweispflicht der vFAs bezüglich der<br />

Erfüllung ihrer Aufsichtspflicht auf<br />

sämtlichen Baustellen<br />

<br />

Festlegung von Auditzeiten in Anhang B,<br />

Prüfzeitenreduktion möglich, wenn W 120-1<br />

parallel zur Zertifizierung beantragt wird.<br />

Wie ist der Ablauf des Zertifizierungsverfahrens?<br />

Das Verfahren ist in vier Phasen gegliedert. Es<br />

beginnt mit der Antragsprüfung in der Zertifizierungsstelle.<br />

Dann folgt ein Audit der Experten<br />

vor Ort zur Überprüfung der Zertifizierungsvoraussetzungen.<br />

Anschließend trifft die Zertifizierungsstelle<br />

die Zertifizierungsentscheidung.<br />

Nach etwa 24 bis 36 Monaten wird schließlich<br />

die Überwachung inklusive Überwachungsaudit<br />

vor Ort durchgeführt.<br />

Das DVGW-Zertifizierungszeichen W 120<br />

Ausschließlich die von der DVGW CERT GmbH<br />

nach W 120 bzw. W 120-2 zertifizierten Fachunternehmen<br />

sind berechtigt, das folgende Zeichen<br />

zu führen:<br />

Die DVGW Cert GmbH<br />

zertifiziert mit dem Siegel<br />

W-120 qualifizierte<br />

Bohrunternehmen.<br />

Die DVGW CERT GmbH – Der Branchenzertifizierer<br />

im Energie- und Wasserfach und in angrenzenden<br />

Fachgebieten<br />

Die DVGW CERT GmbH ist der unabhängige<br />

und neutrale Branchenzertifizierer des Gas- und<br />

Wasserfaches. Als kompetenter Dienstleister<br />

und Partner mit über 60-jähriger Erfahrung genießt<br />

sie gemeinsam mit ihren Prüflaboratorien<br />

im In- und Ausland hohes Ansehen. Die Anbindung<br />

an das DVGW-Regelwerk sorgt dabei für<br />

branchenorientiertes Fachwissen und sichert<br />

die Bedeutung der DVGW-Zertifikate im Fach.<br />

Neben der Fachunternehmenszertifizierung<br />

gehören die Produktzertifizierung, die Präqualifizierung<br />

(PQ) VOB von Bauunternehmen, die<br />

Zertifizierung von Managementsystemen sowie<br />

die Zertifizierung von DVGW-Sachverständigen<br />

zum Portfolio der DVGW CERT GmbH. Sie besitzt<br />

für alle wichtigen Zertifizierungen die Akkreditierung<br />

durch die DAkkS als nach dem Akkreditierungsstellengesetz<br />

beliehene nationale<br />

Akkreditierungsstelle.<br />

Darauf können sich die Kunden verlassen:<br />

Im Prüfverfahren kommen nur von der DVGW<br />

CERT GmbH anerkannte Experten und Auditoren<br />

zum Einsatz, die über fundierte Kenntnisse<br />

und Erfahrungen in den eingesetzten Fachgebieten<br />

verfügen. Sie garantieren eine qualifizierte,<br />

verlässliche Prüfungsdokumentation und sorgen<br />

für eine transparente sowie diskriminierungsfreie<br />

Begutachtung. Unsere Kunden können<br />

darauf vertrauen, dass die akkreditierten<br />

DVGW-Zertifikate von den entsprechenden<br />

Stellen anerkannt werden.<br />

Welche weiteren Vorteile bietet die DVGW CERT<br />

GmbH?<br />

<br />

Kompetente Ansprechpartner<br />

<br />

Direkte, kurze Wege<br />

<br />

Objektivität und Neutralität<br />

<br />

Maßgeschneiderte Lösungen für<br />

Ihre Aufgaben<br />

<br />

Beste Kontakte zu Versorgern und<br />

Netzbetreibern<br />

Wo gibt es weitere Informationen zum Regelwerk<br />

und zur Zertifizierung?<br />

Das DVGW-Arbeitsblatt W 120 sowie alle weiteren<br />

aktuellen DVGW-Regelwerke sind bei der<br />

wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas<br />

und Wasser mbH (www.wvgw.de) erhältlich.<br />

Die Geschäftsordnung für die Zertifizierung von<br />

Fachunternehmen erhalten Interessierte auf Anfrage<br />

direkt von der DVGW CERT GmbH. Weitere<br />

Informationen zu den Serviceleistungen<br />

gibt es darüber hinaus im Internet unter<br />

www.dvgw-cert.com. Die Mitarbeiter/innen der<br />

DVGW CERT GmbH stehen nach Vereinbarung<br />

auch gerne für persönliche Gespräche vor Ort im<br />

Unternehmen oder in den Büros in Bonn oder<br />

Berlin zur Verfügung.


6<br />

Service<br />

Mit mehr als 130 Vorträgen in 24 Foren und Workshops konnte der diesjährige<br />

<strong>Geothermie</strong>kongress DGK des GtV-Bundesverbandes <strong>Geothermie</strong><br />

seine Vorreiterrolle als die wichtigste Fachveranstaltung der Branche<br />

wieder einmal bestätigen. Vom 13. bis zum 16.11. traf sich die <strong>Geothermie</strong>-Fachwelt<br />

in Karlsruhe. In 15 Foren und 9 Workshops wurden neueste<br />

wissenschaftliche Erkenntnisse sowie interessante Informationen zu<br />

allen Aspekten der <strong>Geothermie</strong> vorgestellt und intensiv diskutiert.<br />

Der <strong>Geothermie</strong>kongress DGK 2012<br />

erneut wissenschaftlicher Vorreiter<br />

Neben der seismischen Überwachung der <strong>Geothermie</strong>projekte<br />

in Brühl und Groß-Gerau wurde<br />

im Bereich der oberflächennahen <strong>Geothermie</strong><br />

insbesondere das Qualitätsmanagement von<br />

<strong>Geothermie</strong>projekten besprochen. Zunehmend<br />

rücken auch die internationalen <strong>Geothermie</strong>märkte<br />

in den Fokus. In drei Workshops wurden die<br />

Geschäftsmöglichkeiten deutscher Unternehmen<br />

in Europa und weltweit vorgestellt. Am Beispiel<br />

des diesjährigen Partnerlandes Ungarn wurde in<br />

7 Vorträgen die Potentiale, konkrete Projekte und<br />

auch die landestypischen Besonderheiten diskutiert.<br />

Am Freitag nutzten mehr als 50 <strong>Geothermie</strong>experten<br />

die Möglichkeit als erste Besucher<br />

das <strong>Geothermie</strong>kraftwerk Insheim zu besichtigen.<br />

In diesem Jahr wurde der wissenschaftliche<br />

Schwerpunkt der Fachausstellung geoENERGIA<br />

intensiviert. Die deutschen Forschungszentren<br />

und Projektträger nutzten die Möglichkeit, sich<br />

und ihre Projekte der Fachwelt zu präsentieren.<br />

Neben vielen Firmenständen stellten sich auch<br />

die Forschungseinrichtungen von GZB, LIAG,<br />

GFZ und KIT vor. Unterstützt wurde die Ausrichtung<br />

zum Technologieschaufenster durch<br />

die erweiterte und integrierte Posterausstellung<br />

sowie durch die bewährte »Science Bar«, wo sich<br />

die junge <strong>Geothermie</strong> präsentieren konnte. Hier<br />

wird jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern<br />

die Gelegenheit gegeben, Methoden<br />

und Ergebnisse ihrer Bachelor-, Master-, Diplomoder<br />

Doktorarbeiten vorzustellen. Die besten<br />

Arbeiten wurden auf dem Gesellschaftsabend<br />

durch den Verband prämiert. Als weiterer Preis<br />

wurde der Preis für Jungwissenschaftler vergeben,<br />

den Sebastian Held für seine Masterarbeit<br />

zum Thema »Numerische Berechnungen auf Basis<br />

eines geologischen 3D-Modells zur optimalen<br />

Bewirtschaftung eines geothermischen Reservoirs«<br />

erhielt.<br />

Der Kongress wurde durch die Erste Bürgermeisterin<br />

der Stadt Karlsruhe Margret Mergen, den<br />

Generalkonsul von Ungarn Tamás Mydlo und<br />

den Vizepräsidenten des Karlsruher Institutes<br />

für Technologie Dr. Peter Fritz eröffnet. Im Rahmen<br />

der Veranstaltung wurde Prof. Dr. Ernst Huenges<br />

für seine bedeutenden Leistungen in der<br />

Gesteinsphysik und den Aufbau des Forschungslabors<br />

Groß Schönebeck geehrt und erhielt die<br />

Patricius-Plakette des GtV-Bundesverbandes<br />

<strong>Geothermie</strong>. <br />

Der <strong>Geothermie</strong>kongress DGK 2013 wird<br />

vom 12.11.-14.11.2013 zusammen mit<br />

der internationalen <strong>Geothermie</strong>messe GeoT<br />

und der Fachaus stellung geoENERGIA in<br />

Essen stattfinden.


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

7<br />

Anzeige<br />

Geothermische Potenziale<br />

weltweit erschließen!<br />

Die Exportinitiative Erneuerbare Energien unterstützt deutsche Unternehmen der<br />

<strong>Geothermie</strong>branche beim Markteintritt in relevante Wachstumsmärkte.<br />

Für die deutsche <strong>Geothermie</strong>branche lohnt sich<br />

der Blick ins Ausland – sowohl für die Stromerzeugung<br />

als auch die Wärmegewinnung.<br />

Weltweit waren Mitte 2012 ca. 11,22 GW el<br />

in<br />

24 Ländern installiert. Bei der Betrachtung der<br />

internationalen Potenziale für die Stromerzeugung<br />

stechen vor allem jene Regionen hervor, die<br />

geografisch am »pazifischen Feuerring«, im Bereich<br />

des mittelatlantischen Rückens, im Nahen<br />

Osten sowie in Teilen Ostafrikas liegen. Noch<br />

höher liegt das Potenzial bei der geothermischen<br />

Wärmeerzeugung: Ende<br />

2010 waren hierzu weltweit ca.<br />

54 GW th<br />

in über 70 Staaten<br />

installiert. Insbesondere<br />

europäische Länder<br />

nutzen diese Form der<br />

Wärmegewinnung<br />

und verfügten mit<br />

über 26 GW th<br />

Ende<br />

2010 über mehr<br />

als 48 Prozent der<br />

weltweit installierten<br />

Kapazitäten.<br />

Von besonderer<br />

Bedeutung ist aufgrund<br />

der geringeren<br />

Erschließungskosten<br />

hierbei das Prinzip der<br />

oberflächennahen <strong>Geothermie</strong>.<br />

Gerade für Anbieter<br />

von Wärmepumpen-Systemen<br />

bieten viele Auslandsmärkte große<br />

Absatzpotenziale.<br />

Um die deutsche <strong>Geothermie</strong>-Branche bei der<br />

Erschließung dieser Märkte gezielt zu unterstützen,<br />

gestaltet das Bundesministerium für<br />

Wirtschaft und Technologie (BMWi) im Rahmen<br />

der Exportinitiative Erneuerbare Energien<br />

auch in diesem Jahr wieder umfangreiche Unterstützungsangebote.<br />

Diese umfassen zwei<br />

spezifische Informationsveranstaltungen, sechs<br />

AHK-Geschäftsreisen sowie verschiedene Publikationen.<br />

Auf den beiden diesjährigen Informationsveranstaltungen<br />

zum Thema <strong>Geothermie</strong> referieren<br />

Experten zu den Märkten Chile (07. Mai in Berlin)<br />

bzw. Österreich (19. September in München).<br />

Im Zuge des AHK-Geschäftsreiseprogramms<br />

organisieren die Auslandshandelskammern<br />

(AHKs) für die Teilnehmer individuelle Gespräche<br />

mit potenziellen Kooperationspartnern im<br />

jeweiligen Zielmarkt. Bestandteil der Reise ist<br />

darüber hinaus eine eintägige Fachkonferenz auf<br />

der die deutschen teilnehmenden Unternehmen<br />

die Möglichkeit haben, ihr Unternehmen und<br />

ihre Produkte oder Dienstleistungen dem Fachpublikum<br />

zu präsentieren. In diesem Jahr<br />

führen die AHK-Geschäftsreisen in<br />

die Märkte Niederlande (24. bis<br />

26. März), USA (24. bis 27.<br />

September), Ungarn (14.<br />

bis 19. Oktober), Chile<br />

(18. bis 22. November),<br />

Peru (25. bis<br />

29. November) und<br />

Kuba (02. bis 06.<br />

Dezember).<br />

Neben den Veranstaltungen<br />

bietet<br />

die Exportinitiative<br />

ein vielfältiges Publikationsangebot.<br />

Die Länderprofile der<br />

Deutschen Energie-<br />

Agentur GmbH widmen<br />

sich in einem Technologiekapitel<br />

explizit dem<br />

Themenfeld <strong>Geothermie</strong>. Die zu<br />

mittlerweile 92 Zielmärkten erschienene<br />

Publikation vermittelt der deutschen Branche<br />

umfangreiche Informationen zu Potenzialen,<br />

den wesentlichen rechtlichen und politischen<br />

Rahmenbedingungen vor Ort und relevanten<br />

Kontaktadressen im Markt. Unter anderem sind<br />

Länderprofile zu besonders attraktiven <strong>Geothermie</strong>märkten<br />

wie Indonesien, Japan, Mexiko, den<br />

Philippinen oder Neuseeland verfügbar.<br />

Weitere Informationen zu den Angeboten der<br />

Exportinitiative Erneuerbare Energien für deutsche<br />

Anbieter im Bereich <strong>Geothermie</strong> stehen<br />

unter www.exportinitiative.bmwi.de sowie<br />

www.exportinitiative.de zur Verfügung.


8 Tiefe <strong>Geothermie</strong><br />

Seit Längerem werden in Deutschland Wärme und/<br />

oder Strom aus derzeit 21 tiefengeothermischen<br />

Anlagen erzeugt. In sechs dieser <strong>Geothermie</strong>projekte<br />

wurden bislang Stimulationsmaßnahmen zur<br />

Steigerung der Produktion durchgeführt. Dabei können<br />

hydraulisch Maßnahmen und chemische Stimulationsmaßnahmen<br />

unterschieden werden.<br />

Stimulation geothermischer Reservoire<br />

in Deutschland<br />

TEXT: Dr. Guido Blöcher, Prof. Dr. Günter Zimmermann, Dr. Simona Regenspurg<br />

Hydraulische Stimulation<br />

Bei der hydraulischen Stimulation wird durch<br />

Verpressen des Stimulationsmittels mit hoher<br />

Fließrate in einer Bohrung Druck aufgebaut, bis<br />

sich natürlich vorhandene Klüfte öffnen. Beim<br />

Stimulationsmittel kann es sich um Frischwasser<br />

oder um zuvor gefördertes Formationsfluid<br />

handeln. Im Grenzfall kann es auch Ziel sein, den<br />

Druck so lange zu erhöhen bis künstliche, neue<br />

Risse erzeugt werden. In Abhängigkeit von der<br />

natürlichen Durchlässigkeit des Gesteins und<br />

dem verpressten Volumen wird mit solch einer<br />

Stimulationsmaßnahme die Permeabilität<br />

(= Durchlässigkeit) des Gesteins über eine horizontale<br />

Ausdehnung von mehreren hundert<br />

Metern Länge erhöht. Die Öffnungsweite der<br />

einzelnen Risse/Klüfte liegt hingegen nur im Bereich<br />

von einigen Millimetern bis wenigen Zentimetern.<br />

Bei der Öffnung bestehender Klüfte bzw. bei der<br />

Entstehung neuer Risse durch hydraulische Stimulation<br />

führt die auf den Rissflächen wirkende<br />

Scherspannung zu einer Versatzbewegung der<br />

Rissflächen gegeneinander. Die raue Beschaffenheit<br />

dieser Rissflächen wiederum bewirkt,<br />

dass diese nach Ablassen des Injektionsdrucks<br />

nicht mehr exakt aufeinander passen (»selfpropping<br />

Effekt«). Dadurch wird neuer Hohlraum<br />

geschaffen und der Fließwiderstand ohne Verwendung<br />

von Stützmitteln nachhaltig verringert.<br />

Nach Beendigung der Stimulationsmaßnahme<br />

und nach der Druckentlastung verbleiben hochpermeable<br />

Rissflächen, die zu einer signifikanten<br />

Erhöhung der erzielbaren Förderrate führen.<br />

Im hydraulisch dichten Gestein dienen die geschaffenen<br />

Rissflächen gleichzeitig als unterirdische<br />

Wärmeübertrager, über die dem Gestein<br />

Wärme entzogen wird.<br />

Bei den bundesweit durchgeführten hydraulischen<br />

Stimulationsmaßnahmen wurden Volumina<br />

von mehreren tausend Kubikmetern Wasser<br />

mit Fließraten zwischen ca. 30 bis über 150 l/s<br />

kontinuierlich verpresst. Der Druck erreichte, in<br />

Abhängigkeit von den geologischen und tektonischen<br />

Gegebenheiten sowie den Fließraten,<br />

Werte von unter 100 bis ca. 400 bar.<br />

Als eine Weiterentwicklung des Konzepts der<br />

Scherung natürlich vorhandener Risse kann die<br />

Erzeugung mehrerer (vergleichsweise kleiner)<br />

Risse bei zeitlich aufeinander folgenden Stimulationsvorgängen<br />

gesehen werden (sogenanntes<br />

Multi-Frac-Konzept).<br />

Stützmittel stabiliseren die Risse<br />

Weist das Gestein nur geringe Scherspannungen<br />

auf oder wurden künstliche Zugrisse parallel<br />

zur Hauptspannung erzeugt, ist kein Versatz<br />

der Rissflächen und das erneute Schließen der<br />

Risse zu erwarten. Der Einsatz von sogenannten<br />

Stützmitteln (Proppants) kann in diesem Fall<br />

zielführend sein. Die Stützmittel werden in den<br />

Riss (oder das Risssystem) verpresst, verteilen<br />

sich und verhindern ein Schließen des Risses<br />

bei Druckverringerung nach der Injektion. Bei<br />

diesen Stützmitteln handelt es sich um natürlich<br />

vorkommende Sande, beschichtete Sande oder<br />

hochfeste Keramiken wie gesintertem Bauxit.<br />

Stützmittel müssen in Größe und Form (kugelförmig)<br />

gut sortiert sein, um einen möglichst<br />

geringen Strömungswiderstand im Spalt zu ge-


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

9<br />

währleisten. Zur gezielten Platzierung der Stützmittel<br />

im Riss müssen diese in ein hochviskoses<br />

Gel (organische Polymere) eingebettet werden.<br />

Nur so kann das frühzeitige Absedimentieren<br />

der »schweren« Partikel verhindert werden. Um<br />

die Stabilität des Gels zu erzeugen, werden so<br />

genannte »Crosslinker«, eingesetzt. Um seine<br />

Viskosität wieder zu verringern und die Rückförderung<br />

zu ermöglichen, werden »Breaker« beigemischt.<br />

Basierend auf den mechanischen und hydraulischen<br />

Eigenschaften des Gesteins wird der<br />

Stimulationsprozess im Vorfeld mit Modellrechnungen<br />

simuliert. Damit kann die Durchführung<br />

der Stimulationsmaßnahme vorausschauend<br />

geplant werden. Die Fluidausbreitung wird<br />

während der Stimulation kontinuierlich (durch<br />

Druckanalyse und mikroseismisches Monitoring)<br />

überwacht. Dabei ist die Richtung der Rissausbreitung<br />

durch die natürlich vorhandenen<br />

Gebirgsspannungen und deren Orientierung gegeben.<br />

Die Größe des induzierten Risses kann<br />

über die Viskosität, Fließrate und das Volumen<br />

des Stimulationsfluides gesteuert werden. Die<br />

variierenden Eigenschaften des Untergrundes<br />

sorgen dafür, dass die Ausdehnung der Stimulationsbehandlung<br />

jedoch nicht vollständig im<br />

Voraus berechnet werden kann. Ein Monitoring<br />

während des Vorgangs mit beispielsweise<br />

seismo-akustischen Verfahren ist deshalb sehr<br />

hilfreich. So wird z.B. auch die optimale Position<br />

für ein weiteres Bohrloch bestimmt, falls dies für<br />

das gewählte Nutzungsverfahren nötig ist.<br />

Bis heute ist die hydraulische Stimulation die<br />

einzige Methode, mit der im weiten Umfeld der<br />

Bohrung Wasserwegsamkeiten verbessert oder<br />

geschaffen werden können. Durch dieses Verfahren<br />

wird <strong>Geothermie</strong> unabhängig von den<br />

geologischen Verhältnissen in ganz Deutschland<br />

nutzbar.<br />

Chemische Stimulation<br />

Im Gegensatz zur hydraulischen Stimulation ermöglicht<br />

die chemische Stimulation eine Reaktion<br />

im bohrlochnahen Umfeld (wenige Meter).<br />

Grund ist, dass die Säure in Folge der Reaktion<br />

und der hohen Temperatur im Untergrund rasch<br />

abgebaut wird. Ausnahmen bilden klüftige Karbonatgesteine,<br />

in denen vorhandene Fließwege<br />

auch in größerer Entfernung vom Bohrloch erweitert<br />

werden können.<br />

Säuerungsmaßnahmen werden auch durchgeführt,<br />

um Fließwiderstände in Bohrlochnähe zu<br />

beseitigen, die während des Bohrens, der Komplettierung<br />

oder beim Betrieb der Anlage (Ablagerungen)<br />

entstanden sind (allerdings spricht<br />

man in diesem Fall nicht von Stimulation).<br />

Säurestimulationen wurden bislang fast ausschließlich<br />

in Karbonatgesteinen (in Deutschland:<br />

Malm des Molassebeckens) (siehe Tabelle<br />

1), durchgeführt.<br />

Umfassende Informationen zum Thema hat der<br />

Bundesverband <strong>Geothermie</strong> in einem Hintergrundpapier<br />

auf www.geothermie.de zur Verfügung<br />

gestellt. <br />

Tabelle: Übersicht über im Bau oder Betrieb befindliche Tiefengeothermieprojekte in Deutschland, bei denen hydraulische oder<br />

chemische Stimulationsmaßnahmen zur Steigerung der Produktion durchgeführt wurden.<br />

Status Ort/ Projekt Geologisches<br />

Gebiet<br />

Art der<br />

Stimulation<br />

max.<br />

Temp.<br />

[°C]<br />

Teufe [m]<br />

Förderrate<br />

[l/s]<br />

unterbrochen Bad Urach Oberrheingraben hydraulisch (Wasser) 170 4445 k.A.<br />

Forschungs -<br />

bohrung<br />

Groß<br />

Schönebeck<br />

Norddeutsches<br />

Becken<br />

hydraulisch (Wasser/Sand,<br />

Gel/Stützmittel)<br />

150 4309 21*<br />

im Bau<br />

Hannover/<br />

GeneSys<br />

Norddeutsches<br />

Becken<br />

hydraulisch (Wasser) 169 3834 8*<br />

Forschungs -<br />

bohrung<br />

Horstberg/<br />

GeneSys<br />

Norddeutsches<br />

Becken<br />

hydraulisch (Wasser) 158 4120 8<br />

in Betrieb Landau Oberrheingraben hydraulisch-chemisch<br />

(Wasser, HCl)<br />

160 3340 70<br />

in Betrieb Unterhaching Molassebecken chemisch (verdünnte HCl) 122,8 3446 120<br />

*geplante Werte


10 Tiefe <strong>Geothermie</strong><br />

Die hydrothermale Tiefengeothermie ist eine grundlastfähige Energiequelle mit<br />

enormen Potenzialen. Aufgrund des hohen Investitionsvolumens ist der Einsatz<br />

von Fremdkapital als Ergänzung zum Eigenkapital von großer Bedeutung. Leider<br />

gilt aktuell die Bohr- und Testphase der Projekte als nicht fremdfinanzierbar. Aktuell<br />

wird die Mehrheit der Projekte durch die öffentliche Hand finanziert. Für eine erfolgreiche<br />

Entwicklung der Branche sind allerdings private Investoren unabdingbar. Diese<br />

zeigen sich jedoch zurückhaltend. Nachfolgend sollen die Gründe für diese Zurückhaltung<br />

und eine mögliche Lösung skizziert werden.<br />

Finanzierung<br />

von Tiefengeothermieprojekten<br />

TEXT: Benjamin Richter<br />

Entwicklung<br />

der Tiefengeothermie in Deutschland<br />

In wirtschaftlich schwierigen Zeiten ist nichts<br />

spannender als ein wachsender Markt. Die<br />

Tiefengeothermie bietet in dieser Hinsicht ein<br />

enormes Potenzial, denn rechnerisch ist in den<br />

nächsten 10 bis 15 Jahren allein im süddeutschen<br />

Molassebecken ein Investitionsvolumen<br />

von rund 7,5 Milliarden Euro denkbar. Dieses<br />

verteilt sich auf über 80 Erlaubnisfelder und ermöglicht<br />

perspektivisch neben einer flächendeckenden<br />

Fernwärmeversorgung eine Stromproduktion<br />

von rund 1.600 GWh pro Jahr.<br />

Besonderheiten der Tiefengeothermie und Einfluss<br />

auf die Projektfinanzierung<br />

Ein Projekt der Tiefengeothermie lässt sich, wie<br />

auch Wind- und Solarprojekte, grob in drei Phasen<br />

untergliedern:<br />

1. die Projektvorbereitungsphase<br />

2. die Projektumsetzungsphase und<br />

3. die Betriebsphase.<br />

Dabei unterscheiden sich die einzelnen Projektphasen<br />

z. B. hinsichtlich der tatsächlich vorherrschenden<br />

Risikostrukturen und der subjektiven<br />

Risikowahrnehmung. In Anlehnung an diese<br />

Unterschiede sollten auch die in der jeweiligen<br />

Phase eingesetzten Finanzierungsinstrumente<br />

differenziert werden:<br />

Während die Projektplanungsphase, in welcher<br />

auch mit seismischen Untersuchungen<br />

zunächst Grundlagenerarbeitung stattfindet,<br />

zumeist ausschließlich eigenkapitalfinanziert<br />

ist, kann der Anteil an Fremdkapital in den darauffolgenden<br />

Phasen steigen, sofern externe<br />

Besicherungsquellen (Bürgschaften, Grundpfandrechte,<br />

Forderungsabtretungen, Sicherungsübereignungen<br />

etc.) zur Verfügung stehen.<br />

Da nach Inbetriebnahme der Anlage auch<br />

das Risiko sinkt, wird ein Projekt ab diesem Zeitpunkt<br />

meist für ein breiteres Investorenspektrum<br />

interessant. Abbildung 1 zeigt beispielhaft,<br />

wie die verschiedenen Projektphasen in der Praxis<br />

kapitalisiert werden können. Im Rahmen der<br />

Projektumsetzungsphase wird hier ein KfW-<br />

Darlehen aus dem Programm »Fündigkeitsversicherung«<br />

genutzt.<br />

Aktuelle Finanzierungsstruktur<br />

der Tiefengeothermie<br />

Eine Untersuchung von Rödl & Partner hat<br />

jüngst gezeigt, dass im Jahr 2012 ein Großteil<br />

(49%) des für die Gesamt-Projektfinanzierung<br />

im Bereich Tiefengeothermie benötigten Eigenkapitals<br />

aus der öffentlichen Hand kam. Zweitgrößte<br />

Eigenkapitalgeber (23%) waren die etablierten<br />

Energieversorger in Deutschland. Der<br />

verbleibende Teil wurde durch Projektentwickler<br />

(6%) und die übrigen Investorengruppen (22%)<br />

bereitgestellt (siehe Abbildung 2).


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

11<br />

Die Fremdkapitalbeschaffung für Tiefengeothermieprojekte<br />

hängt maßgeblich von der (finanz-)<br />

wirtschaftlichen Situation ab. Die Lage im Finanzsektor<br />

ist derzeit angespannt, zudem verändert<br />

sich die Kapitalvergabepraxis durch die<br />

Einführung von Basel III. Erfolgversprechende<br />

Projekte mit einer ausreichenden Eigenkapitalausstattung<br />

sowie einem ausweislich unabhängigen,<br />

neutralen und professionellen Risikomanagement,<br />

werden aus diesen Gründen bei der<br />

Kapitalvergabe bevorzugt.<br />

Besonderheiten der Projektfinanzierung<br />

Eine Projektfinanzierung unterscheidet sich maßgeblich<br />

von einer klassischen Unternehmensfinanzierung.<br />

Bei der Unternehmensfinanzierung<br />

haftet das Unternehmen mit seiner gesamten<br />

Haftungsmasse für das aufgenommene Kapital.<br />

Bei der Projektfinanzierung haftet jedoch nur der<br />

aus dem Projekt erwirtschaftete Cash-Flow (sog.<br />

Non-Recourse-Finanzierung). Damit ergibt sich<br />

eine theoretische Projektfinanzierung immer<br />

dann, wenn Projekte auf Grund der geringen Kapitalausstattung<br />

nicht über die Bilanz finanziert<br />

werden können, aber belastbare Zahlungsströme<br />

abzusehen und sicher berechenbar sind.<br />

Um den Prozess der Projektfinanzierung zu<br />

optimieren und den Zeitpunkt der jeweiligen<br />

Kapitaleinlage zu bestimmen, bedarf es einer<br />

detaillierten Cash-Flow-Berechnung, welche Bestandteil<br />

der dynamischen Investitionsrechnung<br />

(Discounted Cash-Flow) ist, sowie einer detaillierten<br />

Überprüfung der Risikostruktur.<br />

Kennzahlen der Projektfinanzierung<br />

Im Wesentlichen werden Projekte im Bereich<br />

Erneuerbare Energien über die Kennzahlen der<br />

»dynamischen Investitionsrechnung« bewertet.<br />

Neben der Debt Service Coverage Ratio (DSCR;<br />

deutsch: »Kapitaldienstdeckungsrate«) ist der interne<br />

Zinsfuß oder auch Internal Rate of Return<br />

(IRR) ein wichtiger Indikator für den betriebswirtschaftlichen<br />

Projekterfolg.<br />

Der IRR, bezogen auf das Eigenkapital, beschreibt<br />

den Abzinsungsfaktor, mit welchem sich<br />

die zukünftigen Erträge auf den heutigen Wert<br />

(Barwert) diskontieren lassen. Über diesen projektspezifischen<br />

Abzinsungsfaktor ermöglicht es<br />

der IRR, die betriebswirtschaftliche Rentabilität<br />

zu ermitteln, verschiedene Projekte vergleichbar<br />

zu machen und Veränderungen in den Einflussparametern<br />

zu analysieren.<br />

Die Vor- und Nachteile dieser allgemein üblichen<br />

Form der Investitionsrechnung sind in Abbildung<br />

3 dargestellt.<br />

Für kurzfristig realisierbare, gute Projekte im Bereich<br />

Erneuerbare Energien sind die genannten<br />

Kennzahlen unter den aktuellen Rahmenbedingungen,<br />

insbesondere auf Grund des EEG, keine<br />

besondere Herausforderung. Selbst bei sehr gut<br />

geplanten Tiefengeothermieprojekten bedingt<br />

jedoch die verhältnismäßig lange Projektentwicklungsdauer<br />

und die hohe Eigenkapitalquote<br />

in den frühen Phasen einen negativen Einfluss<br />

insbesondere auf die IRR.


12 Tiefe <strong>Geothermie</strong><br />

Kommunalhaushalt abgeflossene Geld wieder<br />

zurückgeführt wird.<br />

Die dargestellten Zusammenhänge sind also<br />

eine Erklärung dafür, dass der Anteil der privaten<br />

Investoren bei Tiefengeothermieprojekten<br />

bislang bei lediglich 28 % liegt.<br />

Abbildung 2:<br />

Kapitalisierung von<br />

deutschen Tiefengeothermieprojekten<br />

nach Investorengruppen<br />

Private und institutionelle Investoren treffen<br />

Ihre Entscheidungen allerdings größtenteils<br />

auf Basis dieser standardisierten Kennzahlen.<br />

Dabei sind ein hoher DSCR und IRR Voraussetzung<br />

für eine positive Investitionsentscheidung<br />

bzw. einen Einstieg in die Projektprüfung.<br />

Bei Investitionsentscheidungen von Kommunen<br />

spielen hingegen auch andere Aspekte, beispielsweise<br />

politische Zielsetzungen, eine große<br />

Rolle. Vor diesem Hintergrund und bedingt<br />

durch das aktuell niedrige Zinsniveau finden im<br />

kommunalen Bereich häufig auch statische Formen<br />

der Investitionsrechnung Anwendung, z.B.<br />

die statische Amortisationsrechnung. Bei dieser<br />

Vorgehensweise ist der durchschnittliche, jährliche<br />

Auszahlungsüberschuss zu Gunsten der<br />

Kommune ausschlaggebend, unabhängig von<br />

der Periode. Damit können die Kommunen einschätzen,<br />

wie lange es dauert, bis das aus dem<br />

Investitionsrahmen<br />

Die Voraussetzungen für einen Einstieg privater<br />

und institutioneller Investoren, welche<br />

sich an den o.g. Kennzahlen orientieren, sind<br />

bei Solar- und Windprojekten über das EEG bereits<br />

großflächig geschaffen worden. Um jedoch<br />

den dringend notwendigen Durchbruch für die<br />

Entwicklung der Tiefengeothermie zu schaffen,<br />

muss das EEG unseres Erachtens durch<br />

einen zusätzlichen Baustein ergänzt werden.<br />

Auf Grund des hohen Eigenkapitalanteils und<br />

der langen Projektentwicklungszeit würde sogar<br />

eine weitere Erhöhung der ohnehin schon<br />

vergleichsweise hohen EEG-Vergütung keine<br />

notwendig spürbare Auswirkung auf den IRR<br />

haben. Zum Zwecke der Verbesserung der wirtschaftlichen<br />

Kennzahlen muss stattdessen ein<br />

Instrument gefunden werden, welches den Eigenkapitalbedarf<br />

in der Bohrphase reduziert und<br />

den Zeitpunkt, zu dem dieses bereitgestellt werden<br />

muss, nach hinten verschiebt. Mit einem<br />

solchen Hilfsmittel kann der IRR ohne Anhebung<br />

der EEG-Vergütung in den meisten Projekten<br />

mehr als verdoppelt werden. Hier wird in der<br />

Branche bereits über Lösungen nachgedacht,<br />

wie z. B. staatliche Bohrungserstellungsunternehmen,<br />

welche erfolgreiche Bohrungen zu den<br />

Gestehungskosten an die meistbietenden Investoren<br />

verkaufen.<br />

Abhilfe würde unseres Erachtens, ergänzend<br />

zum aktuellen Programm zur Absicherung des<br />

Fündigkeitsrisikos, ein staatliches Bürgschaftsprogramm<br />

im Rahmen des EU-rechtlich zulässigen<br />

Rahmens leisten. Dies könnte ergänzend<br />

oder in Kombination mit den vorhandenen För-


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1 13<br />

Anzeige<br />

derprogrammen, welche die Fremdkapitalaufnahme<br />

erleichtern, positioniert<br />

werden. Der Vorteil wäre, dass<br />

die Projektumsetzung weiterhin bei<br />

den Projektentwicklern verbleiben<br />

könnte und der Eingriff des Staates<br />

damit auf die Schaffung der Rahmenbedingungen<br />

reduziert bliebe.<br />

Fazit<br />

Die Tiefengeothermie hat seit erfolgreicher<br />

Inbetriebnahme der ersten<br />

Pilotanlagen bewiesen, dass sie<br />

technisch in der Lage ist, CO 2<br />

-frei<br />

und grundlastfähig sowohl Strom<br />

als auch gleichzeitig Wärme und<br />

Kälte bereitzustellen. Sie bietet<br />

heutzutage ein enormes Investitionspotenzial.<br />

Um dieses Potenzial<br />

auszuschöpfen, ist eine professionelle<br />

Projektvorbereitung als<br />

Grundlage der Kapitalbeschaffung<br />

notwendig. Hierzu zählt insbesondere<br />

die risikoorientierte Aufbereitung<br />

der Zahlenbasis als Grundlage<br />

der kennzahlengetriebenen<br />

Investitionsentscheidung privater<br />

Investoren. Dabei wurden die relativ<br />

hohe Anfangsinvestition und der<br />

Zeitpunkt der Eigenkapitaleinlagen<br />

sowie des Kapitalrückflusses als<br />

entscheidende Faktoren für die Einschätzung<br />

der Rendite von privaten<br />

und institutionellen Investoren<br />

identifiziert. Damit die Tiefengeothermie<br />

den notwendigen Schwung<br />

erhält und das benötigte Kapital in<br />

die Errichtung der Anlagen fließt,<br />

müssen die Rahmenbedingungen<br />

im Bereich Finanzierung signifikant<br />

verbessert werden.<br />

Rödl & Partner als Berater für Tiefengeothermieprojekte<br />

Von Dr. Bernd Rödl im Jahr 1977<br />

gegründet, gehört Rödl & Partner<br />

heute mit über 3.200 Mitarbeiterinnen<br />

und Mitarbeitern bereits zur<br />

Spitze der international tätigen,<br />

deutschsprachigen Beratungsgesellschaften.<br />

Als erste große<br />

Wirtschaftsprüfungs-, Steuerberatungs-<br />

und Rechtsanwaltskanzlei in<br />

Deutschland beschäftigen wir uns<br />

bereits seit über 12 Jahren mit Fragen<br />

der Entwicklung, Umsetzung<br />

und Finanzierung von Tiefengeothermieprojekten.<br />

<br />

Geothermal<br />

response test<br />

• europaweit<br />

• schnell und<br />

zuverlässig<br />

• dakks-akkreditiert<br />

• modernste<br />

messgeräte<br />

• vdi-konforme<br />

auswertung<br />

• simulationen<br />

• planung und<br />

Anzeige<br />

genehmigung<br />

• BauBegleitung<br />

h.s.w. ingenieurbüro<br />

gesellschaft für energie<br />

und umwelt mbh<br />

Gerhart-Hauptmann-Straße 19<br />

18055 Rostock . Germany<br />

Telefon: +49 (0) 381. 370 15<br />

Telefax: +49 (0) 381. 312 24<br />

E-Mail: info@hsw-rostock.de<br />

www.hsw-rostock.de


14 Tiefe <strong>Geothermie</strong><br />

Die Bohrpfade der Förderbohrung (rot)<br />

und der Reinjektionsbohrung (blau)<br />

<strong>Geothermie</strong>projekt Ismaning –<br />

im Laufschritt zur Wärmeversorgung<br />

TEXT: Andreas Hobmeier<br />

Die Gemeinde Ismaning liegt zwischen Landeshauptstadt und Flughafen München<br />

im Landkreis München und hat fast 16.500 Einwohner. Im März 2011 startete das<br />

kommunale Wärmeprojekt in Ismaning mit dem Grundsatzbeschluss des Gemeinderats.<br />

Anfang 2013 lässt sich - nach Abschluss der Bohrarbeiten und dem ersten<br />

Leitungsbau von zehn Kilometer Länge - ein positives Resümee ziehen.<br />

Das Thema <strong>Geothermie</strong> war bereits einige Jahre<br />

im Rathaus und im Gemeinderat diskutiert<br />

worden, denn in und um München hatten sich<br />

bereits einige Kommunen dieser Thematik angenommen.<br />

Nachdem das Für und Wider abgewogen<br />

war, beschloss der Gemeinderat am 17.<br />

März 2011, für die Gemeinde Ismaning eine<br />

Wärmeversorgung aus Tiefengeothermie einzurichten<br />

und aufzubauen.<br />

Das <strong>Geothermie</strong>projekt Ismaning ist als reines<br />

Wärmeprojekt konzipiert. Die voraussichtlich erzielbare<br />

Temperatur von ca. <strong>75</strong>° C kann »nur« zur<br />

Versorgung mit Wärme genutzt werden.<br />

Ziel der Gemeinde Ismaning war stets, den gesamten<br />

Hauptort sukzessive mit Wärme zu versorgen.<br />

In der Vergangenheit wurden zunächst<br />

das Stromnetz und später auch das Gasnetz<br />

übernommen. Die Versorgung der Ismaninger<br />

Bevölkerung mit Strom und Gas erfolgte - gemeinsam<br />

mit technischen Partnern - durch die<br />

kommunalen Gesellschaften Stromversorgung<br />

Ismaning GmbH und Gasversorgung Ismaning<br />

GmbH. In der Folge sollte nachhaltig geprüft werden,<br />

ob auch eine Versorgung mit Wärme wirtschaftlich<br />

darstellbar und angesichts eines Gesamtinvestitionsbedarfs<br />

von 72 Millionen Euro<br />

auch finanziell machbar sei.<br />

Die Gemeindewerke Ismaning, bei denen die<br />

Strom- und Gas-Versorgungsbetriebe organisatorisch<br />

angesiedelt sind, betreiben bereits seit<br />

2003 ein Nahwärmenetz, das aus Blockheizkraftwerken<br />

gespeist wurde.


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

15<br />

Der energiepolitisch richtungsweisende Beschluss<br />

des Gemeinderats zum Einstieg in die<br />

Tiefengeothermie wurde zeitnah in die Tat umgesetzt,<br />

denn als Ziel hatte man sich die Aufnahme<br />

der Wärmelieferung ab der Heizperiode<br />

2012/2013 vorgegeben.<br />

Zügige Fertigstellung<br />

der Dublette im Sommer 2012<br />

Das Jahr 2011 war geprägt von den notwendigen<br />

vorbereitenden Planungen. Die wichtigste<br />

Leistung stellte dabei die Planung der Bohrung<br />

dar. Für Ismaning wurde eine geothermische<br />

Dublette von einem Sammelbohrplatz vorgesehen.<br />

Außerdem mussten weiterführende Planungen<br />

beauftragt werden, so zum Beispiel<br />

<br />

Bau des <strong>Geothermie</strong>-Bohrplatzes mit allen<br />

nötigen Vor- und Zuarbeiten<br />

<br />

Durchführung einer Fragebogen-Aktion zur<br />

Ermittlung des Anschlusswillens<br />

<br />

Wärmebedarfsermittlung<br />

<br />

Netzkonzeption, Bauabschnittsplanung und<br />

Variantenbetrachtung<br />

<br />

Durchführung der Seismik-Kampagne<br />

Zum Jahreswechsel 2011/2012 wurde die<br />

Wärmeversorgung Ismaning GmbH & Co. KG<br />

(WVI) als Tochter der Gemeindewerke Ismaning<br />

und damit als hundertprozentig kommunales<br />

Unternehmen gegründet.<br />

Ab Ende April 2012 wurde die Bohranlage auf<br />

dem Bohrplatz aufgebaut und im Juni begannen<br />

die Bohrungen. Diese wurden unfallfrei und im<br />

Kosten- und Zeitrahmen bis September 2012 niedergebracht.<br />

Die erste Bohrung - ursprünglich als<br />

Förderbohrung vorgesehen - wurde nach Osten<br />

geführt, ist insgesamt 2.738 Meter lang und erreicht<br />

dabei eine vertikale Tiefe von 2.195 Metern.<br />

Da die prognostizierte Temperatur mit der ersten<br />

Bohrung nicht erreicht wurde, waren die WVI<br />

und die beauftragten Planungsbüros gezwungen,<br />

die Funktionalität der Bohrungen zu ändern und<br />

für die zweite Bohrung einen neuen Bohrpfad zu<br />

planen. Entgegen der ursprünglichen Planung<br />

wurde die nunmehr als Förderbohrung vorgesehene<br />

zweite Bohrung nicht mehr nach Norden<br />

sondern nach Westen abgelenkt, sie weist deshalb<br />

eine Gesamtlänge von 4.032,5 Metern mit<br />

einer vertikalen Tiefe von 1.906 Metern auf.<br />

Es wurde eine sehr zufriedenstellende Schüttung<br />

vorgefunden, die WVI rechnet mit mehr als<br />

85 Litern pro Sekunde. Bei der zweiten Bohrung<br />

stimmt nun auch die Temperatur, denn es konnte<br />

Thermalwasser mit mehr als <strong>75</strong>° C gefördert<br />

werden.


16 Tiefe <strong>Geothermie</strong><br />

wenn einerseits die Kommune dahintersteht<br />

und andererseits die betroffenen Bürgerinnen<br />

und Bürger ein gewisses Verständnis für die<br />

Notwendigkeit der Maßnahme und den daraus<br />

resultierenden Mehrwert für die Gemeinde erkennen.<br />

Durch kontinuierliche Informationen in<br />

den Printmedien oder auf der Internetseite der<br />

WVI, aber auch aufgrund der positiven Resonanz<br />

in den gemeindlichen Gremien konnte die<br />

Akzeptanz der Bürgerinnen und Bürger der Gemeinde<br />

Ismaning stets auf hohem Niveau gehalten<br />

werden.<br />

Auch hinsichtlich des Wärmeabsatzes kann das<br />

Jahr 2012 als positiv und über den Erwartungen<br />

liegend bezeichnet werden. Erst im März 2012<br />

konnte die Vertriebstätigkeit aufgenommen<br />

werden, doch trotz der Kürze der Zeit wurden<br />

viele Beratungs- und Aufnahmegespräche geführt<br />

und mehr als 100 Neukunden gewonnen.<br />

Parallel zu den Bohrarbeiten:<br />

Start des Netzausbaus<br />

Anfang Mai 2012 begannen die Arbeiten zum<br />

Bau des Fernwärmenetzes. Die WVI hat über<br />

acht Kilometer Transportnetz und fast zwei Kilometer<br />

Hausanschlüsse errichtet. Aufgeteilt in<br />

vier Bereiche wurde das Bestandsnetz vom östlich<br />

der Gemeinde gelegenen Bohrplatz aus in den<br />

gesamten Gemeindebereich hinein erweitert.<br />

Neben den Wärmeleitungen verbaut die WVI<br />

auch ein Leerrohrsystem für Glasfaser. Das<br />

Glasfasernetz soll einerseits für die Steuerung<br />

der Wärmeübergabestationen genutzt werden,<br />

andererseits sollen die Bürgerinnen und Bürger<br />

in Form eines schnellen Datennetzes von dieser<br />

gemeindlichen Infrastrukturmaßnahme profitieren<br />

können.<br />

Allen beteiligten Planungsbüros und den ausführenden<br />

Firmen war klar, dass man mit diesem<br />

sehr großen ersten Bauabschnitt an die<br />

Akzeptanzgrenze der Ismaninger Bürgerinnen<br />

und Bürger gehen würde. Doch ebenso war und<br />

ist klar, dass man eine solche Infrastrukturmaßnahme<br />

mit einem derart massiven Eingriff in<br />

die Straßenstruktur nur dann umsetzen kann,<br />

Zwischenzeitlich eingehaust: Der Plattenwärmetauscher für<br />

den Langzeit- Pumpversuch.<br />

Bau der Energiezentrale und weiterer Ausbau<br />

des Fernwärmenetzes<br />

Mit dem Abschluss der Bohrarbeiten und dem<br />

Abbau der Bohranlage bekam der Bohrplatz<br />

eine neue Funktion. Auf dem Gelände wurde die<br />

Verrohrung für den Langzeitpump- und Injektionsversuch<br />

(LZPIV) hergestellt, der zur Datenerfassung<br />

dient. Bereits seit November 2012<br />

wird Thermalwasser gefördert und in einem<br />

möglichst realitätsnahen Versuchsaufbau die<br />

Wärmegewinnung simuliert.<br />

Der WVI stehen auch in den kommenden Jah-


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1 17<br />

ren spannende Aufgaben bevor.<br />

Der Bauantrag für die Errichtung<br />

der modular aufgebauten Energiezentrale<br />

ist beim Landratsamt<br />

München eingereicht. Die neue<br />

Energiezentrale soll in zwei Bauabschnitten<br />

gebaut werden. Der erste<br />

Bauabschnitt soll im Frühjahr 2013<br />

errichtet werden und im Herbst<br />

2013 in Betrieb gehen. Der nächste<br />

Bauabschnitt für das Leitungsnetz<br />

ist bereits konkret geplant. In<br />

den nächsten Wochen werden die<br />

Leistungen ausgeschrieben und<br />

vergeben. Außerdem soll zu Jahresbeginn<br />

das Glasfasernetz mit Leben<br />

gefüllt, also die Glasfaserleitungen<br />

eingeblasen werden.<br />

In insgesamt 12 bis 14 Bauabschnitten<br />

soll das Fernwärmenetz<br />

sukzessive bis zu fast 50 Kilometern<br />

Trassenlänge erweitert werden,<br />

wodurch eine Vollversorgung<br />

der ganzen Gemeinde möglich<br />

wird. <br />

Anzeige


18 Oberflächennahe <strong>Geothermie</strong><br />

Prüfverfahren zur<br />

Frost-Tau-Wechselwiderstandsfähigkeit von<br />

Hinterfüllbaustoffen für Erdwärmesonden<br />

TEXT: Dipl.-Ing. Hauke Anbergen, Dr. Jens Frank, Prof. Dr. Lutz Müller, Prof. Dr. Ingo Sass<br />

Die Frost-Tau-Wechselwiderstandsfähigkeit von Hinterfüllbaustoffen wird seit<br />

Jahren kritisch diskutiert. Im Rahmen eines Untersuchungsauftrages der Freien und<br />

Hansestadt Hamburg wurde ein Prüfverfahren entwickelt, welches zuverlässig das<br />

Verhalten solcher Hinterfüllmaterialien unter simulierten In-situ-Bedingungen misst<br />

(Anbergen et al., 2011). Dieses Verfahren wurde im Dezember 2012 als Produktspezifikation<br />

verpflichtend in Hamburg eingeführt. Die entwickelte Messmethode ist<br />

so praxisnah konstruiert, dass sie auch Probennahmen auf der Baustelle ermöglicht<br />

und damit als einheitlicher Qualitätsstandard bezüglich der Prüfung der Frost-Tau-<br />

Wechselwiderstandsfähigkeit geeignet ist.<br />

Wasserdurchlässigkeitszelle für die Frost-Tau-Versuche<br />

Für die Nutzung oberflächennaher <strong>Geothermie</strong><br />

stellt die Kombination einer Wärmepumpe mit<br />

Erdwärmesonden (EWS) die häufigste Ausführungsvariante<br />

dar. Dabei müssen die hergestellten<br />

Bohrlöcher mit den eingebauten Sondenrohren<br />

nach den geltenden Richtlinien sachgemäß<br />

verfüllt werden. Diese Verfüllung des Bohrlochs<br />

wird in der Regel durch eine lückenlose Hinterfüllung<br />

mit einer Suspension ausgeführt. Das<br />

Hinterfüllmaterial hat dabei im Wesentlichen<br />

zwei Hauptaufgaben zu erfüllen. Zum einen soll<br />

die thermische Anbindung des Sondenrohres an<br />

das umgebende Gestein sichergestellt werden,<br />

sodass die Erdwärme an das Wärmeträgermedium<br />

transportiert wird. Zum anderen muss<br />

das Bohrloch abgedichtet werden, um einen<br />

unzulässigen hydraulischen Kontakt natürlich<br />

getrennter Grundwasserleiter zu verhindern.<br />

Diese Abdichtfunktion muss aus hydrogeologischer<br />

Sicht unbedingt und dauerhaft erfüllt<br />

werden. Beim Betrieb erdgekoppelter Wärmepumpen<br />

mit frostschutzhaltigen Wärmeträgerfluiden<br />

kann es aus unterschiedlichen Gründen<br />

(Abdeckung von Spitzenlasten, Unterdimensionierung,<br />

höherer Wärmebedarf z. B. durch zusätzlichen<br />

Wohnraum, Fehlfunktionen etc.) zu<br />

einem zeitweisen oder periodischen Betrieb mit<br />

Fluidtemperaturen im negativen Celsius-Bereich<br />

kommen. Dabei kann ein Einfrieren und Wiederauftauen<br />

der Ringraumverfüllung nicht ausgeschlossen<br />

werden. Dieser Vorgang wird im<br />

Allgemeinen Frost-Tau-Wechsel genannt.<br />

Seit mehreren Jahren werden die möglichen Auswirkungen<br />

solcher zyklischen Frost-Tau-Wechsel<br />

auf die Abdichtfunktion von EWS diskutiert. Die


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

19<br />

Konsequenzen daraus sind, neben einem stark<br />

beunruhigten Markt, das Verbot von negativen<br />

Soletemperaturen in einigen Bundesländern<br />

oder die Forderung nach widerstandsfähigen<br />

Hinterfüllbaustoffen gegen Frost-Tau-Wechsel.<br />

Doch was bedeutet »Widerstandsfähig gegenüber<br />

Frost-Tau-Wechsel«? Eine klare Definition<br />

oder ein normiertes Prüfverfahren gibt es bis<br />

heute nicht. Im Zuge dieser Diskussionen wurde<br />

an unterschiedlichen Prüfverfahren dieses<br />

Sachverhaltes geforscht und Erkenntnisse<br />

gewonnen, unter welchen Randbedingungen<br />

ein geeignetes Verfahren aufgestellt werden<br />

muss (Müller, 2009, Albrecht & Frank, 2010,<br />

Anbergen et al., 2011).<br />

Es wurde ein Frost-Tau-Wechsel-Prüfverfahren<br />

entwickelt, das die maßgeblichen Randbedingungen<br />

einer eingebauten EWS im Labor simuliert.<br />

Dies ist das Einfrieren des Probenkörpers von<br />

innen nach außen, die Möglichkeit, die Probe über<br />

den gesamten Versuchsablauf eingespannt zu belassen<br />

und sie dabei mehreren Frost-Tau-Wechseln<br />

zu unterziehen. Auf diese Weise können Einflüsse<br />

auf den Kf-Wert (Durchlässigkeitsbeiwert)<br />

als entscheidendes Qualitätskriterium bestimmt<br />

werden. Zum Untersuchungsauftrag gehörte<br />

weiterhin die Aufgabe, ein Messverfahren zu<br />

entwickeln, das sich durch praxisnahe Anwendbarkeit<br />

auszeichnet und ohne größeren Aufwand<br />

methodisch von bestehenden Erdbaulaboren<br />

umgesetzt werden kann.<br />

Bei der Untersuchung werden Prüfkörper verwendet,<br />

die einen modellhaften Abschnitt einer<br />

hinterfüllten Erdwärmesonde darstellen. Die<br />

Prüfkörper bestehen aus einem axialen Sondenrohr<br />

und dem umgebenden Hinterfüllmaterial.<br />

Die hydraulische Durchlässigkeit wird in Anlehnung<br />

an die DIN 18130-1 bestimmt. Diese wird<br />

in einer modifizierten Wasserdurchlässigkeitsmesszelle<br />

ermittelt. Die Wasserdurchlässigkeit<br />

wird von Stirnfläche zu Stirnfläche des Prüfkörpers<br />

gemessen. Zur Simulation der zyklischen<br />

Frost-Tau-Wechsel wird das Sondenrohr des<br />

Prüfkörpers mit einer Wärmeträgerflüssigkeit<br />

durchströmt und es kann mit dieser jede beliebige<br />

Temperatur simuliert werden. So findet der<br />

Durchfrostungsprozess von innen nach außen<br />

statt und folgt der in situ stattfindenden Richtung<br />

der Durchfrostung. Aufgrund der Messungen<br />

der hydraulischen Durchlässigkeit vor und nach<br />

jedem Frost-Tau-Wechsel, kann so eine klare<br />

Aussage zur Veränderung der Abdichtfunktion<br />

aufgrund zyklischer Frost-Tau-Belastungen getroffen<br />

werden. Über einen frei einstellbaren<br />

Seitendruck (σ 2<br />

= σ 3<br />

) können tiefenabhängige<br />

Versuche simuliert werden, sodass während des<br />

gesamten Prüfablaufs definierte,<br />

seitliche Spannungsrandbedingungen<br />

herrschen. Die Prüfkörper<br />

verbleiben während der gesamten<br />

Prüfung in der Messzelle.<br />

Mit diesem Prüfverfahren wurden<br />

zwischenzeitlich mehr als 10<br />

handelsübliche Hinterfüllbaustoffe<br />

mehrerer Hersteller geprüft. Dabei<br />

konnte festgestellt werden, dass<br />

sich diese z.T. signifikant in ihrem<br />

Frost-Tau-Verhalten voneinander<br />

unterscheiden. So gibt es Materialien,<br />

bei denen die Prüfkörper einen<br />

Anstieg der Wasserdurchlässigkeit<br />

in einer Größenordnung von drei<br />

Zehnerpotenzen nach wenigen Tau-<br />

Gefrier-Wechselbeanspruchungen<br />

aufweisen. Bei anderen Materialien<br />

steigt die Durchlässigkeit bis zu einer Zehnerpotenz.<br />

Dabei erfolgt der Anstieg der Durchlässigkeit<br />

bereits bei den ersten drei bis fünf<br />

Frost-Tau-Wechseln. Dies konnte durch über<br />

500 Versuche und Langzeituntersuchungen<br />

mit mehr als 50 Frost-Tau-Wechseln bestätigt<br />

werden. Das Prüfverfahren liefert zuverlässig<br />

reproduzierbare Ergebnisse und kann ohne<br />

größeren Aufwand in jedes Erdbaulabor, das<br />

Wasserdurchlässigkeitsversuche durchführt,<br />

implementiert werden. Die Abmessungen sind<br />

mit handelsüblichen Triaxialzellen vergleichbar.<br />

Damit sind die neu entwickelten Messzellen<br />

gut handhabbar.<br />

Derzeit werden Ringversuche im Erdbaulabor<br />

der Knabe Enders Dührkop Ingenieure GmbH in<br />

Hamburg, der Hochschule Ostwestfalen-Lippe,<br />

Fachgebiet Geotechnik und <strong>Geothermie</strong> sowie der<br />

Technischen Universität Darmstadt am Institut<br />

für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet<br />

für Angewandte <strong>Geothermie</strong> durchgeführt. <br />

Literatur:<br />

Albrecht, I. und Frank, J. (2010), Vorversuche<br />

an Verpressmaterialien für Erdwärmesonden<br />

zum mechanisch-hydraulischen Verhalten bei<br />

Frost/Tau-Wechseln, bbr-Fachmagazin für<br />

Brunnen- und Leitungsbau, 05/2010, 28-33<br />

Anbergen, H., Frank, J., Albrecht, I. und<br />

Dittrich, H. (2011), Prüfzelle zur Bestimmung<br />

des Frost-Tau-Wechselwiderstandes von Verpressmaterialien<br />

für EWS, bbr-Fachmagazin für<br />

Brunnen- und Leitungsbau, 10/2011, 38-43<br />

Müller, L. (2009), Frost-Tau-Wechselbeständigkeit<br />

von Hinterfüllbaustoffen, bbr-Fachmagazin<br />

für Brunnen- und Leitungsbau, 07-<br />

08/2009, 30-36<br />

Prüfkörper eines<br />

handelsüblichen Hinterfüllmaterials<br />

nach sechs Frost-<br />

Tau-Wechseln


20 Oberflächennahe <strong>Geothermie</strong><br />

Grundwasser-Wärmepumpe<br />

zur Beheizung und<br />

Kühlung einer Denkmalgeschützten<br />

Villa<br />

(29 kW Heizleistung).<br />

Grundwasserfließrichtung<br />

Der Umbau der Energieversorgung<br />

auf erneuerbare Energien wird Strom<br />

basiert sein und eine effiziente Bereitstellung<br />

von Wärme und Kälte kann durch elektrische Wärmepumpen<br />

erfolgen. Innerstädtisch sind die Freiflächen für<br />

<strong>Geothermie</strong>anlagen allerdings knapp, so dass Grundwasser<br />

basierte Anlagen eine leistungsfähige Option darstellen<br />

können. Die Erschließung eines großen Wärme-Reservoirs<br />

über nur eine Bohrung ist mit vertikalen Grundwasserzirkulationsanlagen<br />

möglich und wird hier beschrieben.<br />

Leistungsfähige oberflächennahe <strong>Geothermie</strong> mit<br />

vertikaler Grundwasserzirkulation<br />

TEXT: Michael Viernickel<br />

In der oberflächennahen <strong>Geothermie</strong> kommen<br />

überwiegend geschlossene Systemen zur Anwendung,<br />

untertägige Rohrsysteme, in denen<br />

Wasser mit Frostschutzmittel zirkuliert. Die bei<br />

Erdwärmesonden übliche Durchbohrung mehrerer<br />

Grundwasserstauer erfordert die sorgfältige<br />

Verpressung der Bohrlöcher, um eine hydraulische<br />

Verbindung der Grundwasserleiter - und<br />

damit eine Vermischung verschiedener Grundwässer<br />

- zu verhindern. Aus Besorgnis über die<br />

fachgerechte Ausführung dieser Abdichtung,<br />

eingeschränkte Überprüfbarkeit und begrenzter<br />

Möglichkeiten der Nachbesserung mehren sich<br />

die Vorbehalte der Genehmigungsbehörden und<br />

führen in einigen Gebieten inzwischen sogar zu<br />

Bohrtiefenbeschränkungen.<br />

Bei den sogenannten offenen Systemen wird<br />

Grundwasser über Brunnen gefördert, thermisch<br />

genutzt und reinfiltriert. Aufgrund der<br />

größeren Ausbaukaliber ist die Abdichtung der<br />

Brunnenringräume leicht geophysikalisch überprüfbar<br />

und kann ggf. nachgearbeitet werden. Da<br />

meistens bereits der oberste Grundwasserleiter<br />

dem Zielhorizont entspricht, erübrigt sich die<br />

Perforation weiterer Deckschichten. Außerdem<br />

erfordert die Leistungsfähigkeit dieser Anlagen<br />

weniger Bohrungen als geschlossene Systeme,<br />

so dass der Eingriff in das geologische Gefüge<br />

geringer ist als bei geschlossenen Sonden.<br />

Die offenen Systeme bestehen meistens aus 2<br />

Brunnen, sogenannten Förder- und Schluckbrunnen-Dubletten.<br />

Der Abstand der Brunnen zueinander<br />

muss so ausgelegt werden, dass eine<br />

hydraulische und damit auch thermische Wechselwirkung<br />

vermieden wird. Da der Abstand<br />

zwischen den Brunnen bis zu mehreren hundert<br />

Metern betragen kann, ist deren Anwendung bei<br />

engen Platzverhältnissen limitiert.<br />

Eine in der DIN 4640 Blatt 3 beschriebene<br />

Sonderform der Grundwassernutzung in Form<br />

vertikaler Grundwasserzirkulation kann eine<br />

Platz sparende Alternative sein, wenn ein<br />

ausreichend mächtiger Grundwasserleiter


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

21<br />

(>15 Meter) vorliegt. Bei dieser Technik werden<br />

in einem Bohrloch 2 Rohre mit Filtern in unterschiedlicher<br />

Tiefe installiert. Aus einer Ebene<br />

wird Grundwasser gefördert und nach thermischer<br />

Nutzung in einer anderen Teufe wieder<br />

in denselben Grundwasserleiter entlassen.<br />

Die Zirkulation des Grundwassers darf nur innerhalb<br />

eines Grundwasserleiters stattfinden um<br />

eine unerwünschte Vermischung unterschiedlicher<br />

Wässer zu vermeiden. Je nach Mächtigkeit<br />

und Durchlässigkeit des Grundwasserleiters<br />

werden in Deutschland typischerweise<br />

30-50 kW thermischer Leistung pro System<br />

erreicht. Bei allen Brunnensystemen ist eine<br />

thermohydraulische numerische 3D-Simulation<br />

erforderlich um die Leistungsfähigkeit und Kosten<br />

sparende Installation zu gewährleisten. Die<br />

Erstellung der Simulationsmodelle für vertikale<br />

Grundwasserzirkulation erfordert Erfahrung<br />

und sollte mit langfristigen Temperaturmessungen<br />

aus untertägigen Sensoren abgeglichen<br />

werden, für die im Folgenden ein Beispiel beschrieben<br />

wird.<br />

Zur Abdeckung der Heizgrundlast (29 kW von<br />

100 kW) und passiver Kühlung einer denkmalgeschützten<br />

Wohn- und Gewerbevilla wurde<br />

2007 eine grundwasserbasierte Wärmepumpe<br />

installiert. 7 m³ Grundwasser pro Stunde werden<br />

mit einem Zirkulationsbrunnensystem zwischen<br />

26 und 53 Metern (uGOK) vertikal durch den<br />

Aquifer zirkuliert. Es besteht ein natürliches<br />

Grundwassergefälle von 0,5 Promille.<br />

10 Meter in Grundwasseranstromrichtung sowie<br />

10 bzw. 20 Meter in Abstromrichtung der<br />

geothermischen Anlage wurden <strong>75</strong> m lange<br />

Temperaturmessketten mit jeweils 40 Sensoren<br />

in Messpegel eingebaut, die mit einer absoluten<br />

Genauigkeit von 0,1 Kelvin regelmäßig die<br />

Temperatur im Erdreich erfassen und in einem<br />

Datenlogger aufzeichnen. Die Messkette im Anstrom<br />

hat zusätzliche Sensoren bis nahe der<br />

Oberfläche, so dass die atmosphärisch bedingten<br />

Temperaturschwankungen und ihre zeitlich verzögerte<br />

Fortleitung in den Untergrund ebenfalls<br />

erfasst werden.<br />

In der farbkodierten monatsweisen Darstellung<br />

der unterirdischen Temperaturen lassen sich<br />

die zyklischen Veränderungen über den mehrjährigen<br />

Betriebszeitraum der Anlage veranschaulichen.<br />

(Abb. unten) Dabei werden die<br />

sich weitgehend wiederholenden Temperaturschwankungen<br />

deutlich, aus denen abgeleitet<br />

werden kann, dass ein nachhaltiger Betrieb auch<br />

in Zukunft möglich sein wird.<br />

Vertikale Grundwasserzirkulation kann, insbesondere<br />

bei engen Platzverhältnissen, eine<br />

leistungsfähige Option zur geothermischen<br />

Kälte- und Wärmebereitstellung sein. Einschränkungen<br />

können sich bei Altlastenkontaminationen<br />

ergeben. Diese erfordern einen sensiblen<br />

Umgang mit dem thermisch zu nutzenden<br />

Grundwasser, bieten jedoch das Potenzial in<br />

Kombination mit Reinigungsmaßnahmen kostengünstig<br />

und langfristig die Grundwasserqualität<br />

zu verbessern. Von entscheidender Bedeutung<br />

für Grundwasserzirkulationsanlagen sind<br />

die fachgerechte Planung unter Anwendung numerischer<br />

Simulationsverfahren, ein optimaler<br />

Brunnenausbau und eine effiziente Brunnenentwicklung<br />

bei Errichtung der Anlage. Die direkte<br />

Nutzung des Grundwassers hat die Vorteile, bei<br />

Wärmeentzug dauerhaft hohe Vorlauftemperaturen<br />

für die Wärmepumpe zur Verfügung zu<br />

stellen und bei Wärmeabfuhr Direktkühlung mit<br />

hohen Leistungen bei Temperaturen unterhalb<br />

15°C über lange Zeiträume zu ermöglichen. <br />

Monatswerte der<br />

untertägigen Temperaturen<br />

innerhalb 5 Jahren


22 Forschung und Entwicklung<br />

Mögliche Emissionen bei der Stromerzeugung aus<br />

<strong>Geothermie</strong><br />

TEXT: Dipl.-Ing. Florian Heberle und Prof. Dr.-Ing. Dieter Brüggemann<br />

Strom aus Erdwärme im Niedertemperaturbereich kann effizient gewonnen werden,<br />

wenn Kraftwerksprozesse mit organischen Arbeitsmedien einsetzt werden. Dabei<br />

ist es nicht zu vermeiden, dass ein kleiner Teil der mitunter klimaschädlichen Fluide,<br />

aus den Anlagen entweicht – ein Zielkonflikt beim Ausbau der eigentlich klimaschonenden<br />

erneuerbaren Energie. Ein Kurzgutachten des Zentrums für Energietechnik<br />

der Universität Bayreuth im Auftrag des UBA quantifiziert die Emissionen fluorierter<br />

Kohlenwasserstoffe für verschiedene Ausbauszenarien und Emissionsraten.<br />

1 Einleitung<br />

Die geothermische Stromerzeugung gewinnt<br />

im Hinblick auf die Bestrebungen um eine verstärkte<br />

Nutzung von regenerativen Energien<br />

zunehmend an Bedeutung. In Deutschland sind<br />

Thermalwassertemperaturen zwischen 80 °C<br />

und 180 °C nutzbar. In diesem Bereich ist eine<br />

Direktentspannung von Thermalwasserdampf<br />

oder der Einsatz von Flash-Prozessen nicht sinnvoll.<br />

An dessen Stelle werden Sekundärprozesse<br />

wie der Organic Rankine Cycle (ORC) oder der<br />

Kalina Cycle (KC) eingesetzt, um die Niedertemperaturwärme<br />

zur Stromerzeugung zu nutzen.<br />

Dabei wird die thermische Energie des Thermalwassers<br />

auf einen Dampfkreisprozess mit<br />

organischen Arbeitsmedien, wie zum Beispiel<br />

natürliche oder fluorierte Kohlenwasserstoffe,<br />

übertragen. Im Zusammenhang mit der Wahl<br />

des Arbeitsmediums ergeben sich Fragestellungen<br />

zur ganzheitlichen Bewertung der möglichen<br />

Fluide und Kraftwerkskonzepte. Hier ist<br />

es von Bedeutung, neben thermodynamischen<br />

und ökonomischen Kriterien auch Aspekte der<br />

Umwelt- und Klimarelevanz, Sicherheitstechnik<br />

sowie Toxizität zu berücksichtigen. Im Fokus des<br />

Kurzgutachtens steht der Zielkonflikt einer Prozessoptimierung<br />

durch fluorierte Arbeitsmedien<br />

gegenüber erhöhten Treibhausgasemissionen<br />

durch die ungewollte Freisetzung dieser Stoffe,<br />

z.B. durch Leckagen [1].<br />

2 Vorgehen<br />

Durch Optimierungsansätze, welche auf einer<br />

guten Anpassung der Temperaturprofile von<br />

Wärmequelle bzw. -senke mit dem ORC abzielen,<br />

können Effizienzsteigerungen von 15 % bis<br />

25 % erreicht werden. In diesem Zusammenhang<br />

ist eine geeignete Auswahl von Arbeitsmedien,<br />

die zweistufige Entspannung, die überkritische<br />

Fahrweise oder der Einsatz zeotroper<br />

Gemische als Arbeitsmedien zu nennen [2].<br />

Durch den Einsatz fluorierter Kohlenwasserstoffe<br />

erhöht sich die Anzahl potentieller Medien und<br />

das Ausmaß der damit verbundenen Leistungssteigerungen<br />

signifikant (Abb. 1).<br />

Jedoch stehen der Effizienzsteigerung auch zusätzliche<br />

Emissionen aufgrund von Leckagen im<br />

Betrieb sowie bei der Befüllung und Entsorgung<br />

gegenüber. Solche Emissionen können nicht<br />

vollständig vermieden werden und liegen nach<br />

Hersteller- und Betreiberinformationen jährlich<br />

im Bereich von 1 % bis 3 % der Füllmenge. Im<br />

Rahmen gesetzlicher Regelungen ist der ORC<br />

durch eine Berichtspflicht gemäß UStatG und


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

23<br />

in der Verordnung (EG) Nr. 842/2006 hinsichtlich<br />

der Verwendungsmengen und der für diese<br />

Anwendung in den Verkehr gebrachten Mengen<br />

erfasst. Die Berichtspflicht besteht im Hinblick<br />

auf das nationale Emissionsinventar basierend<br />

auf der Klimarahmenkonvention. Um mögliche<br />

Treibhausgasemissionen durch geothermische<br />

Kraftwerke einschätzen zu können, werden verschiedene<br />

Szenarien in Abhängigkeit der Emissionsrate<br />

und Ausbaustufe der geothermischen<br />

Stromerzeugung erstellt.<br />

3 Ergebnisse<br />

Kommt es zu einem Ausbau der geothermischen<br />

Stromerzeugung im vorausgesetzten<br />

Rahmen, so sind die Emissionen bis zum Jahr<br />

2030 als gering einzustufen. Bei maximaler<br />

Ausbaustufe, entsprechend dem technisch-ökologisch<br />

nutzbarem Potential von 2120 Kraftwerken<br />

und einer Emissionsrate von 3 %, liegen<br />

die Emissionen in Abhängigkeit der betrachteten<br />

Szenarien in einem Bereich von 0,24 Mio t/a<br />

bis 3,02 Mio t/a CO 2<br />

-Äquivalente (Abb. 2).<br />

Abb. 1: Exergetischer<br />

Wirkungsgrad des ORC in<br />

Abhängigkeit der Thermalwassertemperatur<br />

für verschiedene<br />

Arbeitsmedien<br />

Abb. 2: Emissionen der<br />

geothermischen Stromerzeugung<br />

für verschiedene<br />

Ausbauszenarien


24 Forschung und Entwicklung<br />

Ein Vergleich mit den 2009 freigesetzten<br />

Treibhausgasemissionen durch F-Gase von<br />

15,6 Mio t/a CO 2<br />

-Äquivalente zeigt, dass die<br />

Emissionen in dieser Ausbaustufe durchaus<br />

relevant wären. Die Bedeutung der zusätzlichen<br />

Emissionen durch Leckage wird zudem in<br />

Relation zur gesamten Vorkette des geothermischen<br />

Kraftwerks (Bohrung, Kraftwerksbau,<br />

etc.) erkennbar. Dabei nehmen die Emissionen<br />

durch Leckage einen Anteil von bis zu 46 %<br />

der Gesamtemissionen ein. Eine Erfassung des<br />

ORC beim Einsatz von fluorierten Kohlenwasser<br />

stoffen über die Aufzeichnungspflicht nach Chem-<br />

KlimaschutzV und Verordnung (EG) Nr. 842/2006<br />

erscheint nach den derzeitigen Diskussionen und<br />

Positionen der EU-Kommission möglich.<br />

4 Ausblick<br />

Für einen umweltverträglichen Ausbau der<br />

geothermischen Stromerzeugung muss der<br />

im Rahmen dieser Untersuchung identifizierte<br />

Zielkonflikt zwischen Effizienzsteigerung und<br />

zusätzlichen Emissionen weiter thematisiert<br />

werden. In diesem Zusammenhang ist eine<br />

verlässliche Datenlage zu den Emissionsraten<br />

von ORC-Anlagen zu schaffen. Darüber hinaus<br />

werden die bisherigen Emissionsberechnungen<br />

durch das Zentrum für Energietechnik (ZET)<br />

weiter vertieft. Zudem müssen generelle Ansätze<br />

zur Senkung der Emissionen und zur Effizienzsteigerung<br />

weiterentwickelt werden. Hier<br />

sind beispielsweise alternative Kreisprozesse,<br />

eine stetige Weiterentwicklung des ORC oder<br />

der Einsatz innovativer Kältemittel mit geringem<br />

GWP (kurz für global warming potential) zu<br />

nennen.<br />

Das gesamte Kurzgutachten steht als kostenfreier<br />

Download unter www.umweltbundesamt.<br />

de/uba-info-medien/4323.html zur Verfügung. <br />

[1] F. Heberle, A. Obermeier, D. Brüggemann:<br />

Mögliche Emissionen bei der Strom- und Wärmeerzeugung<br />

aus <strong>Geothermie</strong> durch den Einsatz<br />

von F-Gasen im Energiewandlungsprozess<br />

mittels ORC, Umweltbundesamt (Hrsg.): Climate<br />

Change, Nr. 16/2012, FKZ / Projektnr: 363 01<br />

391, ISSN 1842-4359<br />

[2] F. Heberle, M. Preißinger, D. Brüggemann:<br />

Konzepte zur effizienteren geothermischen<br />

Stromerzeugung auf Basis des Organic Rankine<br />

Cycle, <strong>Geothermie</strong>kongress Kongressband CD-<br />

ROM, ISBN 978-3-932570-64-3, Bochum,<br />

November 2009<br />

Technik GmbH & Co. KG<br />

Planung GmbH<br />

Ihr Generalplaner für den<br />

Energiemix der Zukunft<br />

Wir denken in die Tiefe -<br />

komplexe geothermische Lösungen<br />

aus einer Hand<br />

Waren (Müritz); Neustadt-Glewe; Hannover;<br />

Berliner Reichstagsgebäude; Groß Schönebeck;<br />

Landau; Unterhaching; Neuruppin;<br />

Kirchstockach ...<br />

www.people.debia.org<br />

Ihr kompetenter Partner in allen Fragen der...<br />

• Nutzung erneuerbarer Energien mit dem Schwerpunkt <strong>Geothermie</strong><br />

• Geologie / Hydrogeologie / Baugrund<br />

• Umwelttechnik<br />

• Hoch- und Tiefbaumaßnahmen (HOAI 1-9)<br />

Unser Leistungsumfang:<br />

• Machbarkeitsstudien<br />

• Bearbeitung der gesamten Genehmigungsverfahren<br />

• Gesamtplanung geothermischer Anlagen<br />

• Komplettlösungen für Energie-, Heiz- und Klimatechnik<br />

• Geothermische Reservoirmodellierung<br />

• Tiefbohrplanungen<br />

Fritz Planung GmbH • Am Schönblick 1 • 72574 Bad Urach / Germany<br />

Fritz Technik GmbH & Co. KG • Wöhlerstraße 1-3 • 79108 Freiburg / Germany<br />

www.fritz-planung.de<br />

<strong>Geothermie</strong> Neubrandenburg GmbH<br />

Seestraße 7A - 17033 Neubrandenburg<br />

Telefon: 0395/36774-0<br />

Telefax: 0395/36774-11<br />

gtn@gtn-online.de<br />

www.gtn-online.de


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

25<br />

COLSHORN<br />

C<br />

GEOTHERMIE PRODUKTE<br />

Michael Colshorn<br />

Neuffenstraße 78, 73240 Wendlingen<br />

Tel. 07024/929242 Fax: 07024/929244<br />

E-Mail: michael@colshorn.biz<br />

http://www.colshorn.biz/<br />

Intelligent Cooperation<br />

Das Ergebnis zählt! Kompetente Projekt beratung<br />

und individuelle Lösungen. Wellheads, Ausrüstungen<br />

und Ersatzteile für Bohranlagen und<br />

für tiefe <strong>Geothermie</strong>-Bohrungen.<br />

The result is the key! Competent project<br />

consulting and individual solutions. Wellheads,<br />

equipment and spare parts for drilling rigs and<br />

deep geothermal drilling.<br />

20 Jahre<br />

Oilfield Products<br />

Sales and Services GmbH<br />

Bruchkampweg 14<br />

29227 Celle · Germany<br />

Telefon +49(0)5141/90059 -0<br />

Fax +49(0)5141/90059 29<br />

normec@normec.de<br />

www.normec.de


26<br />

Service<br />

Die Wissenschaftswelt rund um die<br />

<strong>Geothermie</strong> in Deutschland bedauert seit<br />

Jahren, dass es keine geeignete Plattform<br />

gibt, um wissenschaftliche, streng<br />

referierte Artikel gegebenenfalls auch in<br />

deutscher Sprache zu veröffentlichen.<br />

Besonders weil geothermische Projekte<br />

auch in Deutschland inzwischen zahlreich<br />

vorhanden sind. Die Verbandszeitschrift<br />

des Bundesverbandes ›Geothermische<br />

Energie‹ (GtE), die sich durch ihren<br />

Aufbau auch an Laien wendet, bietet<br />

nicht die nötigen Voraussetzungen, wie<br />

sie an eine zitierfähige wissenschaftliche<br />

Zeitschrift gestellt werden.<br />

www.geothermal-energy-science.net<br />

Geothermal Energy<br />

Science<br />

Volume 1 | Issue 1 | 2013<br />

Die neue Fachzeitschrift<br />

des GtV-Bundesverbandes <strong>Geothermie</strong>:<br />

Geothermal Energy Science (GtES)<br />

TEXT: Xenia van Edig und Horst Rüter<br />

1. Hintergrund<br />

Bei einer Fachzeitschrift geht es darum, Wissenschaftlern<br />

eine Möglichkeit zu geben, zitierfähig<br />

zu veröffentlichen. Der fachkundige Leser bezieht<br />

so Primärinformationen direkt aus der Wissenschaft.<br />

Ein Grund für eine in Deutschland verlegte<br />

Zeitschrift ist der häufig gegebene Regionalbezug<br />

geowissenschaftlicher und somit auch geothermischer<br />

Projekte. Derartige Artikel finden oft,<br />

trotz eines hohen wissenschaftlichen Wertes,<br />

kein ausreichendes internationales Interesse für<br />

eine Veröffentlichung in einer rein englischsprachigen<br />

Zeitschrift.<br />

Das Präsidium des GtV-Bundesverbandes <strong>Geothermie</strong><br />

e.V. hat daher beschlossen, eine neue<br />

wissenschaftliche Zeitschrift einzuführen. Diese<br />

neue Fachpublikation soll sowohl für deutschsprachige<br />

Beiträge mit Regionalbezug als auch<br />

für internationale, englischsprachige Einreichungen<br />

offen sein. Gewählt wurde hier die Form einer<br />

modernen internetbasierten Open Access Zeitschrift.<br />

2. Was bedeutet nun Open Access?<br />

Die neue Zeitschrift Geothermal Energy Science<br />

(GtES) wird im Open Access erscheinen. Open<br />

Access bedeutet dabei freier, also auch kostenloser<br />

Zugang zu den veröffentlichten Artikeln<br />

für den Leser/die Leserin, aber auch die Möglichkeit<br />

die Inhalte weiter zu verwenden. Ein Abonnement<br />

oder Ähnliches ist nicht nötig!<br />

Bei allen in GtES veröffentlichten Artikeln verbleibt<br />

das Copyright nach der Veröffentlichung<br />

beim Autor bzw. den Autoren. Die Artikel werden<br />

unter der Creative Commons Namensnennung<br />

3.0 Lizenz (CC BY) veröffentlicht. Damit<br />

unterliegen die veröffentlichten Artikel keinerlei<br />

Einschränkung bei ihrer Verbreitung und Archivierung.<br />

Laut der CC BY darf jeder das Werk bzw.<br />

den Inhalt vervielfältigen, verbreiten und öffentlich<br />

zugänglich machen. Des Weiteren darf auch<br />

jeder Abwandlungen und Bearbeitungen des<br />

Werkes bzw. Inhalts anfertigen. Dabei ist allerdings<br />

die Namensnennung (korrekte Zitierung)<br />

Bedingung.<br />

3. Kooperation mit dem Verlag<br />

Um die neue Zeitschrift professionell zu publizieren,<br />

kooperiert der GtV-Bundesverband<br />

<strong>Geothermie</strong> mit Copernicus Publications. Copernicus<br />

Publications ist seit 1994 Wissenschaftsverlag<br />

und seit 2001 Open-Access-Verlag.<br />

Derzeit publiziert Copernicus Publications<br />

29 referierte Fachzeitschriften, die vorwiegend<br />

aus den Geowissenschaften stammen. Die Zusammenarbeit<br />

zwischen dem Verlag und dem


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

27<br />

Bundesverband wurde in einem Kooperationsvertrag<br />

geregelt, wobei die GtV Service GmbH<br />

Besitzer der Zeitschrift ist.<br />

4. Manuskriptbearbeitung<br />

Autoren können über die journaleigene Internetseite<br />

www.geothermal-energy-science.net<br />

Manuskripte über ein Online-System einreichen.<br />

Der im Folgenden stattfindende Begutachtungsprozess<br />

wird durch das online Review-System<br />

Copernicus Office Editor verwaltet. Bei Fragen<br />

rund um den Review-Prozess werden Editoren<br />

und Autoren von einer der Mitarbeiterinnen<br />

des Editorial Support des Verlages unterstützt.<br />

Wenn ein Manuskript nach der Begutachtung<br />

durch zwei unabhängige wissenschaftliche Gutachter<br />

vom Facheditor akzeptiert wurde, erfolgt<br />

die Satzbearbeitung sowie die Autorenkorrektur.<br />

Auch hier hat jeder Autor eine individuelle Ansprechpartnerin<br />

aus dem Production Office des<br />

Verlages. Eine direkte online Veröffentlichung<br />

erfolgt nachdem dieser Prozess abgeschlossen<br />

ist. Zusammen mit der Online-Publikation wird<br />

der Artikel in den elektronischen Langzeitarchiven<br />

Portico und CLOCKSS archiviert und an verschiedene<br />

Datenbanken weiterverbreitet. Des<br />

Weiteren werden vier Copyright Bibliotheken<br />

(Deutsche Nationalbibliothek, Niedersächsische<br />

Landesbibliothek, Library of Congress und Bodleian<br />

Library) mit Druckausgaben beliefert.<br />

Auch Sonderhefte (Special Issues) können einfach<br />

erstellt werden. Dabei werden die regulär<br />

veröffentlichten Artikel zu virtuellen Sonderheften<br />

verknüpft. So bleibt die sofortige Veröffentlichung<br />

für den Autor gewährleistet und dennoch können<br />

Artikel zu einem Thema oder von einer Konferenz<br />

zusammen angezeigt werden.<br />

5. Finanzierung<br />

Um die genannten Dienstleistungen bereitstellen<br />

zu können, werden für Artikel, die in GtES veröffentlicht<br />

werden, Autorengebühren erhoben.<br />

Die so genannten Article Processing Charges<br />

(APCs) fallen pro veröffentlichte Seite an. Der Seitenpreis<br />

für ›Geothermal Energy Science‹ beträgt<br />

zurzeit 63,25 Euro netto bei Einreichungen in<br />

Word und 57,50 Euro netto bei Einreichungen in<br />

LaTex. Diese Preise gelten für alle Autoren, die die<br />

Copernicus Formatvorlage verwenden.<br />

Da Open Access zunehmend an Bedeutung als<br />

Publikationsform in der Wissenschaft gewinnt,<br />

gibt es immer mehr Möglichkeiten für Autoren<br />

sich finanziell von ihren Hochschulen oder Forschungsinstitutionen<br />

bei der Bestreitung der<br />

APCs unterstützen zu lassen. Darüber hinaus bestehen<br />

zwischen einigen Forschungseinrichtungen<br />

und Copernicus Publications institutionelle<br />

Vereinbarungen hinsichtlich der Übernahme von<br />

Publikationsgebühren. Ein solches Abkommen<br />

besteht beispielsweise mit dem Geoforschungszentrum<br />

(GFZ) in Potsdam sowie mit dem Karlsruher<br />

Institut für Technologie (KIT). Diese und<br />

andere Institutionen der Helmholtz Gemeinschaft<br />

übernehmen die Seitengebühren für Artikel der<br />

dort tätigen Erstautoren.<br />

6. Aller Anfang ist schwer<br />

Der Start einer neuen Zeitschrift ist niemals<br />

leicht. Im Falle einer Open Access Zeitschrift<br />

geht es nun, nachdem alle technischen Voraussetzungen<br />

geschaffen sind, in erster Linie darum<br />

Wissenschaftler davon zu überzeugen, dass<br />

es für sie lohnend ist, ihre Manuskripte dieser<br />

Zeitschrift anzubieten. Obwohl eine derartige<br />

moderne Zeitschrift keine feste Manuskriptzahl<br />

pro Jahr oder Band benötigt, da jeder Beitrag<br />

nach Abschluss des Reviewprozesses einzeln<br />

veröffentlicht wird, wird ein nachhaltiger Erfolg<br />

der Zeitschrift und ihre Bedeutung im internationalen<br />

Vergleich nur gewährleistet, wenn immer<br />

ausreichend Beiträge vorliegen. <br />

www.geothermal-energy-science.net


28<br />

Service<br />

Nachruf<br />

Werner Bußmann (1946 – 2012)<br />

TEXT: Horst Rüter<br />

Wir alle waren tief betroffen, als wir im<br />

November vorigen Jahres von dem plötzlichen<br />

und unerwarteten Tod unseres langjährigen Geschäftsführers<br />

und Freundes Werner Bußmann<br />

erfuhren. Die <strong>Geothermie</strong> verliert mit ihm einen<br />

der profiliertesten und aktivsten Befürworter.<br />

Werner Bußmann wurde am 08.12.1946 in<br />

Georgsmarienhütte geboren. Er studierte in<br />

Osnabrück Lehramt und übte den Lehrerberuf<br />

von 1972 bis 1993 aus. Schon in dieser Periode<br />

engagierte er sich vielseitig ehrenamtlich.<br />

1978 wurde er zum Mitbegründer der ›Grünen<br />

Liste Umweltschutz im Emsland‹, die später in<br />

der Partei ›Die Grünen‹ aufging. 1981 – 1991<br />

war Werner Bußmann Kreistagsabgeordneter<br />

und 1991 – 1998 Mitglied des Gemeinderats<br />

Geeste. Während dieser Jahre entdeckte und<br />

entwickelte Werner Bußmann sein Talent, komplexe<br />

technisch-wissenschaftliche Zusammenhänge<br />

allgemein verständlich darzustellen und<br />

betätigte sich zunehmend als Journalist; ab<br />

1993 hauptberuflich.<br />

In diesen Jahren begann Werner Bußmann,<br />

sich innerhalb seines Engagements für die Umwelt<br />

und die erneuerbaren Energien auf die <strong>Geothermie</strong><br />

zu konzentrieren. Er war von 1991 bis<br />

2007 durchgehend im Vorstand der Geothermischen<br />

Vereinigung (GtV) bzw. im Präsidium<br />

des Bundesverbandes <strong>Geothermie</strong>. Er leitete<br />

von 1993 bis 2007 die Bundesgeschäftsstelle<br />

des Verbandes und war von 2001 bis 2009<br />

Geschäftsführer der GtV Service GmbH. Bis zu<br />

seinem Tode war er Geschäftsführer der uutGP<br />

GmbH für geothermische Projektentwicklung<br />

und Vorsitzender des Vereins Energie-Netzwerk<br />

Erdwärme e.V. (ENEW). 1993 bis 2011<br />

betrieb er das eigene Medienbüro Bußmann als<br />

Personengesellschaft.


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

29<br />

Werner Bußmann nutzte intensiv seine politische<br />

Vernetzung, um die <strong>Geothermie</strong> auch<br />

politisch voranzubringen. Dabei kam ihm auch<br />

sein journalistisches Talent, Sachverhalte prägnant<br />

und gelegentlich auch plakativ darzustellen,<br />

sehr zu Gute. Er war zweifelsohne ein Mann<br />

des geschriebenen Wortes. Weit mehr als 100<br />

Veröffentlichungen verfasste er eigenverantwortlich.<br />

Hinzu kommen zahlreiche gemeinschaftliche<br />

Publikationen mit Fachkollegen,<br />

bei denen er insbesondere für Verständlichkeit<br />

und Lesbarkeit sorgte. Ein Teil dieser Veröffentlichungen<br />

ist verbunden mit seiner langjährigen<br />

Verantwortung für die Verbandszeitschrift<br />

›Geothermische Energie‹, die er von einem Vereinsblatt<br />

zu einer anerkannten Fachzeitschrift<br />

entwickelte. Nicht zu vergessen ist auch sein<br />

Einsatz beim Aufbau des Internetauftrittes des<br />

Bundesverbandes und den dazugehörigen weitreichenden<br />

Informationen aller Facetten der<br />

<strong>Geothermie</strong>. Bei nationalen und europäischen<br />

Projekten übernahm Werner Bußmann in der<br />

Regel das Arbeitspaket Dissemination. So sorgte<br />

er nachhaltig für die Verbreitung der Projektergebnisse<br />

auch im internationalen Raum.<br />

Es fällt schwer, aus dem Schaffen<br />

von Werner Bußmann Einzelnes<br />

herauszugreifen. Für den Sektor<br />

Veröffentlichungen soll dies dennoch<br />

versucht werden: Ein Leuchtturmprojekt<br />

war die so genannte Schülerbroschüre ›<strong>Geothermie</strong><br />

- Energie aus dem heißen Planeten‹.<br />

Sie bringt das Gesamtgebiet der <strong>Geothermie</strong><br />

Schülern in spielerischer Weise nahe. Diese Broschüre,<br />

die im Auftrag des Umwelt Bundesamtes<br />

erstellt wurde, war nach ihrem Erscheinen<br />

schnell vergriffen und musste schon mehrfach<br />

neu aufgelegt werden. Ein zweites Beispiel ist<br />

das BINE - Buch ›<strong>Geothermie</strong> - Energie aus dem<br />

Inneren der Erde‹. Dieses soll besonders hervorgehoben<br />

werden, weil es das letzte große Werk<br />

zur <strong>Geothermie</strong> ist, das von Werner Bußmann<br />

veröffentlicht werden konnte.<br />

Insgesamt gehört Werner Bußmann zu den besonders<br />

herauszuhebenden Persönlichkeiten,<br />

die die Erneuerbaren und insbesondere die <strong>Geothermie</strong><br />

in anfänglich schwierigen Zeiten unermüdlich<br />

vorangebracht haben. Besonders als<br />

Verfasser verständlicher und fachlich fundierter<br />

Texte wird er uns allen fehlen und in Erinnerung<br />

bleiben. Unsere Anerkennung gilt seiner<br />

Lebensleistung, die wir in ehrendem Andenken<br />

halten werden. Wir haben nicht nur einen kompetenten<br />

und unermüdlichen Kollegen, sondern<br />

auch einen sehr guten Freund verloren. <br />

Die Mitglieder der Bonner<br />

Gründungsversammlung<br />

des GtV-Bundesverband<br />

<strong>Geothermie</strong> e.V.<br />

(rechts Werner Bußmann)


30<br />

Service<br />

Nachruf<br />

Dr. Helmut Tenzer (1955 – 2012)<br />

TEXT: Rüdiger Schulz & Burkhard Sanner<br />

Völlig überraschend verstarb am 04. Dezember<br />

2012 unser Gründungsmitglied und langjähriger<br />

Vorsitzender Dr. Helmut Tenzer. Nur einen<br />

Monat nach dem Tod seines Freundes und langjährigen<br />

Weggefährten Werner Bußmann hat<br />

die deutsche <strong>Geothermie</strong> eine weitere herausragende<br />

Persönlichkeit verloren.<br />

Helmut Tenzer wurde am 31. Mai 1955 in Offenburg<br />

geboren. Nach Besuch von Grund- und<br />

Realschule legte er 19<strong>75</strong> am Technischen Gymnasium<br />

Offenburg sein Abitur ab. 1976 begann<br />

er an der Eberhard Karls Universität Tübingen<br />

Geographie und Chemie für das Lehramt zu<br />

studieren, wechselte aber schon bald zur Angewandten<br />

Geologie. Dieses Studium schloss er<br />

1986 erfolgreich mit dem Diplom ab.<br />

Helmut Tenzer stand der Geothermischen Vereinigung<br />

von Anbeginn mit ganzer Kraft zur Verfügung.<br />

Bereits bei der Gründung am 4. Dezember<br />

1991 übernahm er das undankbarste Amt,<br />

das jeder Verein zu bieten hat, nämlich das des<br />

Schatzmeisters. Im Herbst 1994 wurde Helmut<br />

Tenzer dann auf der Jahreshauptversammlung<br />

in Schwerin zum 1. Vorsitzenden der GtV gewählt.<br />

Dieses Amt füllte er über drei Wahlperioden<br />

bis Ende 2000 aus und führte die stetig<br />

wachsende GtV zu immer stärkerer Wahrnehmung<br />

in Wissenschaft und Politik. Aus eigener<br />

Erfahrung wusste er, dass sowohl angewandte<br />

Forschung wie auch die wirtschaftliche Umsetzung<br />

der geothermischen Energie nur in einem<br />

entsprechenden politischen Umfeld erfolgreich<br />

sein kann. Für Helmut Tenzer waren wissenschaftliche<br />

Kongresse und politischer Einsatz<br />

keine Gegensätze, sondern zwei Facetten der<br />

notwendigen Arbeit. In seine Amtszeit fielen<br />

die sehr erfolgreichen Geothermischen Fachtagungen<br />

1996 in Konstanz, 1998 in Straubing<br />

und 2000 in Herne, die deutsche Teilnahme am<br />

World Geothermal Congress 1995 in Florenz<br />

und als Mitorganisator die European Geothermal<br />

Conference 1999 in Basel.<br />

Schon in seiner letzten Amtsperiode 1999/2000<br />

zeigte sich, dass er den steigenden Belastungen<br />

an seinem Arbeitsplatz in Bad Urach und den


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

31<br />

Aufgaben für die GtV ihren Tribut zollen musste,<br />

und so trat er zur Mitgliederversammlung 2000<br />

nicht mehr als Kandidat für den Vorsitz an. Die<br />

Mitglieder verabschiedeten damals ihren Vorsitzenden<br />

mit großer Dankbarkeit und viel Applaus.<br />

Helmut Tenzer stand der GtV und seinen Nachfolgern<br />

im Vorstand dann noch bis 2005 als Beiratsmitglied<br />

mit Rat und Tat zur Verfügung.<br />

Beruflich setzte Helmut Tenzer von 1986 bis<br />

2004 seine ganze Kraft für das <strong>Geothermie</strong>projekt<br />

Bad Urach ein. Hier erlebte er viele Erfolge,<br />

aber auch manchen Rückschlag. Der Fortgang<br />

des Projekts hing immer von den befristeten<br />

Förderzeiträumen und begrenzten Fördermitteln<br />

ab. Immer wieder gelang es Helmut Tenzer,<br />

die Verantwortlichen in Kommune und Ministerien<br />

von der Sinnhaftigkeit und den Erfolgsaussichten<br />

des Projekts zu überzeugen. Manche<br />

technische Hürde und vor allem Probleme<br />

bei den Bohrarbeiten, die bei einer Kohlenwasserstoffbohrung<br />

mit entsprechendem Budget<br />

schnell gelöst worden wären, brachten das<br />

Vorhaben mehrmals zum Kippen und bedeuteten<br />

im Frühjahr 2004 dann auch das<br />

vorläufige Aus für ein <strong>Geothermie</strong>kraftwerk<br />

in Bad Urach. Dies war umso enttäuschender,<br />

als nach langen Vorarbeiten und<br />

erfolgreicher hydraulischer Stimulation in<br />

der ersten, 4445 m tiefen Bohrung endlich<br />

die Arbeiten zur zweiten Bohrung<br />

und zum endgültigen Ausbau des Untertage-Wärmetauschers<br />

im Gange waren.<br />

Helmut Tenzer unternahm jeden Versuch<br />

mit Hilfe potenzieller industrieller<br />

Geldgeber das Projekt wieder in Gang<br />

zu setzen, doch diesmal war alle Mühe<br />

letztlich vergeblich. Für Helmut Tenzer,<br />

der mit Leib und Seele und viel Herzblut<br />

hinter dem Projekt Bad Urach stand,<br />

muss dies eine niederschmetternde Erfahrung<br />

gewesen sein.<br />

Im Rahmen des deutschen Projekts<br />

Bad Urach hat Helmut Tenzer auch intensiv<br />

an den Arbeiten im europäischen<br />

HDR-Projekt Soultz-sous-Forêts teilgenommen<br />

und die deutsche HDR-Technik in vielen internationalen<br />

Arbeitsgruppen vertreten. Seine<br />

ganzen umfassenden Kenntnisse aus beiden<br />

Projekten konnte er in der Arbeit ›Comparison<br />

of the exploration and evaluation techniques of<br />

Hot Dry Rock Enhanced Geothermal Sites at<br />

Soultz-sous-Forêts and Urach Spa in the framework<br />

of the geomechanical facies concept‹ zusammenfassen,<br />

mit der er im Oktober 2006 an<br />

der Geowissenschaftlichen Fakultät der Universität<br />

Tübingen promoviert wurde.<br />

Seinen großen Erfahrungsschatz stellte er anschließend<br />

mehreren nationalen und internationalen<br />

<strong>Geothermie</strong>projekten als Berater zur<br />

Verfügung. Zahlreiche Publikationen und Fachbeiträge<br />

zur Erkundung der geothermischen<br />

Stromerzeugung aus heißen Tiefengesteinen<br />

wurden von ihm veröffentlicht. Sein Name wird<br />

durch diese vielen Veröffentlichungen in der<br />

Wissenschaft weiterleben, aber besonders mit<br />

dem <strong>Geothermie</strong>projekt Bad Urach wird er für<br />

immer verbunden bleiben.<br />

Dr. Helmut Tenzer war einer der Wegbereiter<br />

der <strong>Geothermie</strong> in Deutschland. Viel zu früh<br />

mussten wir von ihm Abschied nehmen. Wir<br />

werden ihm stets ein ehrendes Andenken in<br />

Hochachtung vor seiner Lebensleistung bewahren.<br />

Unser tiefes Mitgefühl gilt seiner Frau<br />

Marina und seinen zwei Söhnen Fabian und<br />

Sven-Lars. <br />

Helmut Tenzer auf der GtV-<br />

Jahrestagung 1992 in Erding


32<br />

Service<br />

Aus dem Verband<br />

Dr. André Deinhardt ist neuer<br />

Geschäftsführer des GtV-<br />

Bundesverband <strong>Geothermie</strong><br />

Dr. André Deinhardt hat zum 01.01.2013 die<br />

Geschäftsführung des GtV-Bundesverband<br />

<strong>Geothermie</strong> e.V. von Dr. Rolf Schiffer übernommen.<br />

Herr Deinhardt ist gebürtiger Dresdner<br />

und promovierter Staatswissenschaftler. Nach<br />

dreizehn Jahren bei der Bundeswehr und einem<br />

Aufbaustudium der Betriebswirtschaftslehre<br />

wurde er Leiter der Unternehmensbetreuung<br />

bei der Berlin Partner GmbH, der Wirtschaftsförderungsgesellschaft<br />

des Landes Berlin. Herr<br />

Deinhardt wird zusammen mit den Mitarbeitern<br />

der Geschäftsstelle die Dienstleistungen für die<br />

Mitglieder des Verbandes weiter optimieren<br />

und der <strong>Geothermie</strong> den gebührenden Platz in<br />

der öffentlichen Wahrnehmung verschaffen. <br />

Prof. Dr. Ernst Huenges erhält die Patricius-Plakette<br />

Für seine bedeutenden Leistungen in der Gesteinsphysik<br />

und den Aufbau des Forschungslabors<br />

Groß Schönebeck wurde die Patricius-<br />

Plakette 2012 am 14.11.2012 im Rahmen des<br />

DGK an Prof. Dr. Ernst Huenges verliehen.<br />

Insbesondere wird er für die Schaffung eines<br />

grundlegenden Verständnisses für gesteinsphysikalische<br />

Parameter als Beitrag zum Nutzungskonzept<br />

geothermischer Energie gewürdigt<br />

sowie für den Aufbau des geothermischen<br />

Forschungslabors Groß Schönebeck mit den<br />

Möglichkeiten der Entwicklung von Stimulationstechniken<br />

in der Tiefen <strong>Geothermie</strong> sowie neuer<br />

Technologien, die dem Langzeitbetrieb geothermischer<br />

Anlagen dienen.<br />

Mit der Patricius-Plakette ehrt der GtV-BV <strong>Geothermie</strong><br />

seit 1994 Persönlichkeiten, die sich um<br />

die Entwicklung der Erdwärmenutzung in hervorragender<br />

Weise verdient gemacht haben. <br />

Abraham-Gottlob-Werner-Medaille für<br />

Dr. Rüdiger Schulz<br />

TEXT: Franz Binot, Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik<br />

Am 2. Oktober 2012 hat die Deutsche Gesellschaft<br />

für Geowissenschaften (DGG) in Hannover<br />

die Abraham-Gottlob-Werner-Medaille an Herrn<br />

Dr. Rüdiger Schulz vom Leibniz-Institut für Angewandte<br />

Geophysik (LIAG) in Hannover für<br />

seinen herausragenden Beitrag zur Förderung<br />

der Tiefengeothermie verliehen. Besonders hervorgehoben<br />

wurden seine Beiträge zum Geothermischen<br />

Informationssystem Deutschland<br />

(GeotIS) sowie seine Forschungs- und Entwicklungsprojekte<br />

zur Minimierung des Fündigkeitsrisikos<br />

bei tiefen <strong>Geothermie</strong>-Bohrungen. Schulz,<br />

langjähriges Mitglied und Vorstand der Geothermischen<br />

Vereinigung, ist im Leibniz-Institut<br />

Leiter der Sektion Geothermik und Informationssysteme.<br />

Die Ehrung wurde im Rahmen der Jahrestagung<br />

der DGG GeoHannover 2012 überreicht.<br />

Die Abraham-Gottlob-Werner-Medaille<br />

der DGG wird für herausragende Leistungen in<br />

geowissenschaftlichen Teildisziplinen verliehen.


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

33<br />

Im Westen viel Neues –<br />

<strong>Geothermie</strong> erforschen in Aachen<br />

Junge <strong>Geothermie</strong><br />

TEXT: Dipl.-Phys. Christian Vogt<br />

Das Institut für Applied Geophysics and<br />

Geothermal Energy trägt die Forschung<br />

zur geothermischen Energiegewinnung<br />

bereits im Namen. Als Mitglied des E.ON<br />

Energy Research Centers an der RWTH<br />

Aachen University bietet das Institut<br />

Studien- und Arbeitsmöglichkeiten in<br />

einem interdisziplinären Umfeld unter<br />

dem Dach der Energietechnik.<br />

Das Institut für Applied Geophysics and Geo<br />

thermal Energy (GGE) ist im Rahmen der Gründung<br />

des E.ON Energy Research Centers (E.ON<br />

ERC) aus dem ehemaligen Institut für Angewandte<br />

Geophysik hervorgegangen. Als Mitglied<br />

des E.ON ERC bietet sich eine einmalige<br />

Gelegenheit zur Zusammenarbeit mit verschiedenen<br />

weiteren Aspekten der regenerativen<br />

Energieforschung wie etwa der Verteilung der<br />

Energie in smart grids, dem optimalen Beheizen<br />

und Kühlen von Gebäuden und der künftigen<br />

Entwicklung von Energieversorgung unter betriebswirtschaftlichen<br />

Gesichtspunkten.<br />

In der Lehre beteiligt sich GGE unter anderem<br />

mit der Vorlesung ›Angewandte Geothermik‹<br />

am B.Sc.-Studiengang Georessourcenmanagement<br />

und mit der englischen Vorlesung Geothermics<br />

am M.Sc.-Studiengang Angewandte<br />

Geowissenschaften und dem internationalen<br />

IDEA-League Masterprogramm Applied Geophysics<br />

(gemeinsam mit den Universitäten TU<br />

Delft und ETH Zürich). Zudem führt eine jährlich<br />

stattfindende Exkursion zu unterschiedlichen<br />

geothermischen Lokationen (wie Landau, Unterhaching,<br />

Soultz-sous-Forêts, Larderello).<br />

Weiter ist GGE Mitglied des Graduiertenkollegs<br />

AICES (Aachen Institute for Advanced Study in<br />

Computational Engineering Science), die Abteilungen<br />

Energie und Hochleistungsrechen in der<br />

Jülich-Aachen Research Alliance (JARA), und<br />

mit dem Center for Computational Engineering<br />

Science (CCES) assoziiert. Das Institut ist Mitglied<br />

des German Scientific Earth Probing Consortium<br />

(GESEP), des European Petrophysics<br />

Consortium (EPC) und des Integrated Ocean<br />

Drilling Program (IODP).<br />

Der Schwerpunkt der geothermischen Forschung<br />

liegt auf der numerischen Simulationstechnik,<br />

Petrophysik und Bohrlochgeophysik.<br />

Insgesamt wird das Forschungsprofil bestimmt<br />

durch anwendungsorientierte Arbeiten. Zudem<br />

befasst sich GGE mit Forschung zur geologischen<br />

CO 2<br />

-Speicherung.<br />

Bei der numerischen Simulationstechnik liegt<br />

ein Arbeitsschwerpunkt auf der Entwicklung<br />

von Programmen zur 3D-Simulation von reaktiver<br />

Strömung, Stoff- und Wärmetransport,<br />

Ein- und Mehrphasentransport und zur 3D inversen<br />

Parameterschätzung sowie zur Risikobewertung.<br />

Die Programme werden auf Porenspeicher<br />

und rissdominierte Hot-Dry-Rock<br />

Reservoire angewandt und mit Hilfe von interaktiver<br />

Virtuell-Reality Verfahren visualisiert.<br />

Bohrlochmessungen und deren Interpretation<br />

erfolgen vornehmlich zur Ermittlung der Abfolge<br />

und Eigenschaften der erbohrten Gesteine.<br />

Die numerische Inversion von Bohrlochdaten<br />

ermöglicht beispielsweise die Bestimmung von<br />

Paläotemperaturen an der Erdoberfläche oder<br />

das Quantifizieren kleinster Strömungen im tiefen<br />

Untergrund. Im Bereich der Gesteinsphysik<br />

sind hauptsächlich thermische und Transporteigenschaften<br />

Gegenstand der Forschung. Die<br />

Forschungsarbeiten erfolgen sowohl in Kooperation<br />

mit anderen Instituten und Forschungseinrichtungen<br />

als auch in Zusammenarbeit mit<br />

Industriepartnern.<br />

Für Studierende besteht die Möglichkeit, an der<br />

Forschung im Bereich <strong>Geothermie</strong> im Rahmen<br />

von Abschlussarbeiten oder als Hilfswissenschaftler<br />

mitzuwirken. Ausbildungsplätze bietet<br />

GGE zum Mathematisch-Technischen Softwareentwickler.<br />

Im Rahmen dieser Forschungsprojekte besteht<br />

schließlich die Möglichkeit zur wissenschaftlichen<br />

Mitarbeit sowie zur Promotion. <br />

Interaktive Virtuell-Reality-<br />

Visualisierung eines geothermischen<br />

Dublettenmodells


34<br />

Service<br />

36. Jahreskonferenz des amerikanischen<br />

<strong>Geothermie</strong>verbandes GRC<br />

TEXT: Dr. Eckehard Büscher<br />

Reliable – Renewable – Global // Zuverlässig – Erneuerbar – Weltweit<br />

Unter diesem Motto trafen sich über 900<br />

<strong>Geothermie</strong>experten vom 30.09. bis zum<br />

03.10.2012 in der geothermischen Hochburg<br />

Reno in Nevada zum Fachkongress samt Poster-<br />

und Begleitausstellung. Der Schwerpunkt<br />

der ca. 55 Veranstaltungsblöcke mit jeweils<br />

4-5 Beiträgen lag bei EGS und Exploration. Aber<br />

auch die Bereiche Bohrtechnik, Direct Use,<br />

Geochemie, Business Development und Reservoir<br />

Management u.a. wurden ausführlich behandelt.<br />

Nach Angaben der Veranstalter gab<br />

es Beiträge von Teilnehmern aus 31 Ländern.<br />

Etwa 10 Teilnehmer kamen aus Deutschland,<br />

es gab Beiträge von Erdwerk, dem Karlsruher<br />

Institut für Technologie (KIT), vom geothermischen<br />

Weltverband IGA und vom Internationalen<br />

Koordinationsbüros IGO des GtV-Bundesverbandes<br />

<strong>Geothermie</strong> (GtV-BV).<br />

Der Schwerpunkt der Beiträge und Aussteller<br />

war sicherlich us-amerikanisch geprägt, aber<br />

einige Länder wie z.B. Australien, Neuseeland,<br />

Indonesien und Frankreich waren mit Gemeinschaftsständen<br />

vertreten. Aufgrund der sehr<br />

starken lokalen Konzentration von <strong>Geothermie</strong>firmen<br />

wie u.a. Ormat, Calpine, GGE und vielen<br />

international tätigen Ingenieurbüros bietet die<br />

Region Nevada und Kalifornien ideale Rahmenbedingungen<br />

für deutsche Unternehmen,<br />

sich im internationalen <strong>Geothermie</strong>markt aufzustellen.<br />

Das Internationale Koordinationsbüro des GtV-<br />

BV regt deshalb an, für das nächste Jahr einen<br />

Gemeinschaftsstand für deutsche Unternehmen<br />

und Institutionen zu organisieren. Bei<br />

Interesse würde sich IGO um eine Unterstützung<br />

durch das Bundeswirtschaftsministerium<br />

kümmern. Erste Gespräche mit der AHK San<br />

Francisco haben bereits stattgefunden. Das 37.<br />

Treffen findet nächstes Jahr in Las Vegas vom<br />

29. September bis zum 2. Oktober 2013 statt<br />

(www.geothermal.org). Im Zusammenhang mit<br />

dem Kongress wird z.Z. eine Unternehmerreise<br />

für deutsche <strong>Geothermie</strong>unternehmen in die<br />

geothermischen Vorzeigeländer Kalifornien und<br />

Nevada vorbereitet. Dies bietet nicht nur die<br />

Möglichkeit, die amerikanischen <strong>Geothermie</strong>markt<br />

einzuschätzen, sondern auch von dort aus<br />

die Tore nach Süd- und Mittelamerika, Asien,<br />

Australien und Afrika zu erweitern.<br />

Alle interessierten Unternehmen werden gebeten,<br />

sich beim Leiter des internationalen Koordinationsbüros<br />

des GtV-BV, Dr. Eckehard Büscher,<br />

eckehard.buescher@geothermie.de, zu melden.<br />

Wie üblich finden Sie Kopien und Unterlagen<br />

über die Auslandsreisen des IGO im Mitgliederbereich<br />

unter www.geothermie.de


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

35<br />

Termine &<br />

Veranstaltungen<br />

Kalender<br />

08. – 12. April 2013<br />

// Hannover<br />

Hannover Messe - Energy<br />

Deutsche Messe AG<br />

+49 (0)511. 89-0<br />

www.energy-hannover.de<br />

18. April 2013<br />

// Augsburg<br />

4. Erfahrungsaustausch Kommunale<br />

<strong>Geothermie</strong>projekte<br />

[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.]<br />

+49(0)30. 72 61 02 60<br />

www.ggsc-seminare.de<br />

18. – 19. April 2013<br />

// Brüssel (Belgien)<br />

3rd EERA Annual Congress 2013<br />

European Energy Research Alliance (EERA)<br />

+32-(0)2. 500 09 74<br />

www.eera-set.eu<br />

23. – 26. April 2013<br />

// Berlin<br />

Wasser Berlin International<br />

DVGW e.V., IWA, FIGAWA e.V.<br />

+49 (0)30. 30 38-0<br />

www.wasser-berlin.de<br />

15. – 17. Mai 2013<br />

// Freiburg<br />

International Geothermal Conference 2013<br />

Enerchange<br />

+49 (0)761. 38 42 10 01<br />

www.geothermiekonferenz.de/<br />

igc-2013-startseite<br />

22. – 23. Mai 2013<br />

// St. Gallen (Schweiz)<br />

2. Internationaler <strong>Geothermie</strong>-Kongress<br />

St.Gallen<br />

Olma Messen St. Gallen<br />

+41 (0)71. 242 01 <strong>75</strong><br />

www.energie-kongresse.ch<br />

23. – 25. Mai 2013<br />

// Kopenhagen (Dänemark)<br />

Energy Europe Copenhagen<br />

CCC Copenhagen Cleantech Cluster<br />

+45 (0)32. 47 26 11<br />

www.energyeurope.dk<br />

27. Mai 2013<br />

// Potsdam<br />

2. International Conference on Enhanced<br />

Geothermal Systems (ICEGS)<br />

Enerchange<br />

+49 (0)761. 38 42 10 01<br />

www.icegs.eu<br />

03. – 07. Juni 2013<br />

// Pisa (Italien)<br />

European Geothermal Congress EGC 2013<br />

EGEC - European Geothermal Energy Council<br />

+32 (0)2. 400 10 24<br />

www.geothermalcongress2013.eu<br />

12. – 14. November 2013<br />

// Essen<br />

DGK 2013<br />

GtV – Bundesverband <strong>Geothermie</strong> e.V.<br />

+49.(0)30. 847 12 12 80<br />

www.der-geothermiekongress.com<br />

Der<br />

<strong>Geothermie</strong><br />

Kongress<br />

Kongress<br />

2012<br />

2013<br />

& Fachausstellung<br />

geoENERGIA<br />

Essen<br />

12.−14. November


36<br />

Service<br />

Interview<br />

Die Fünfer-Staffel<br />

des GtV-Bundesverbandes <strong>Geothermie</strong><br />

Wer ist im GtV-Bundesverband <strong>Geothermie</strong> eigentlich so dabei? Und was<br />

treibt diese Leute um? Damit sich die Branche besser kennenlernt, gibt es<br />

die »Fünfer-Staffel«. Das sind fünf Fragen an eine Person zu ihrer Arbeit<br />

für die <strong>Geothermie</strong>. An wen die befragte Person den Staffelstab weitergibt,<br />

bestimmt sie selbst. Dieses Mal antwortet:<br />

Dr. Thomas Reif<br />

Gaßner, Groth, Siederer & Coll.<br />

GtV-BV: Worüber zerbrechen Sie sich in Ihrer<br />

Arbeit gerade den Kopf?<br />

Dr. Thomas Reif: Wir befinden uns auf der Zielgerade,<br />

um für das Projekt Holzkirchen das<br />

innovative Finanzierungs- und Versicherungskonzept<br />

zur Unterschriftsreife zu bringen und<br />

verhandeln etwa 20 Verträge rund um die<br />

Bohrungen. Durch das Projekt, in dem sich zum<br />

Ende des Jahres der Bohrer drehen soll, wird die<br />

Marktgemeinde ihren Strom- und Wärmebedarf<br />

zu über 2/3 selbst decken. Wird nach einer erfolgreichen<br />

ersten Dublette in der Zukunft eine<br />

weitere Dublette gebohrt, dann ist der Markt<br />

Holzkirchen autark.<br />

Wie bringt Ihre Arbeit die <strong>Geothermie</strong> voran?<br />

Wir sprechen zahlreichen Städten und Gemeinden<br />

Mut zu – Mut zum <strong>Geothermie</strong>projekt. Wir<br />

erläutern, wie so ein großes Infrastrukturprojekt<br />

»geht«, damit die Vision von der Energiewende<br />

Realität wird – mit <strong>Geothermie</strong>. Dabei prüfen wir,<br />

ob es eine tragfähige wirtschaftliche Grundlage<br />

gibt, schaffen eine maßgeschneiderte Projektstruktur,<br />

helfen bei einer etwaigen Partnersuche,<br />

entwickeln in enger Abstimmung mit den<br />

Banken neue Wege zur Finanzierung. Im Betrieb<br />

suchen wir mit der Projektleitung stetig nach<br />

Verbesserungsmöglichkeiten, aktuell bei der Eigenstromversorgung.<br />

Und damit die positiven<br />

Erfahrungen verbreitet werden, haben wir eine<br />

Plattform zum kommunalen Erfahrungsaustausch<br />

ins Leben gerufen.<br />

Was hat sich in Ihrem Arbeitsgebiet in den letzten<br />

fünf Jahren am meisten verändert?<br />

Die einfachen Projekte sind umgesetzt. Das<br />

waren Projekte an besonders begünstigten<br />

Standorten und von Kommunen, die über hohe<br />

Eigenmittel verfügen. Nun gilt es die nächste<br />

Projektgeneration zu entwickeln, etwa an Niedrigtemperaturstandorten<br />

mit technisch ausgeklügelten<br />

Konzepten und mit knappem Budget.<br />

Dabei haben sich die Rahmenbedingungen für<br />

Dr. Thomas Reif,<br />

Dipl.-Volkswirt, Rechtsanwalt, Fachanwalt für Steuerrecht,<br />

Partner, Gaßner, Groth, Siederer & Coll., Augsburg<br />

Kontakt: reif@ggsc.de, www.ggsc.de<br />

die Projektfinanzierung im Zuge der Finanzkrise<br />

sicher nicht verbessert und das strenge EU-Beihilfenrecht<br />

will auch gemeistert werden. Zudem<br />

ist die Unbeschwertheit der frühen Jahre verflogen.<br />

Die Planungsphasen werden zu Recht<br />

insgesamt deutlich länger, um die Erfahrungen<br />

vergangener Projekte seriös zu integrieren.<br />

Welchen Themen wollen Sie in den nächsten fünf<br />

Jahren nachgehen?<br />

Wir möchten beweisen, dass die Petrothermale<br />

Tiefengeothermie ebenfalls einen erfolgreichen<br />

und vor allem wirtschaftlichen Beitrag zur (kommunalen)<br />

Energieversorgung leisten kann. Geeignete<br />

Projekte stehen schon in den Start<br />

löchern. Bei der Wärmeversorgung sind wir davon<br />

überzeugt, dass speziell in Ballungsräumen<br />

die Zukunft verbunden (Erd-)Wärmenetzen gehört.<br />

Die wollen wir etablieren helfen.<br />

An wen geben Sie den Staffelstab weiter?<br />

An Dr. Jens Kuckelkorn – ZAE Bayern e.V.


Geothermische Energie Heft <strong>75</strong> // 2013 / 1<br />

Aus dem Verband<br />

Wir begrüßen als neue Mitglieder:<br />

Präsidium:<br />

Elisabeth Brzoska<br />

Karlsruhe<br />

Dr. André Deinhardt<br />

Werder (Havel)<br />

Erdwärme-Messtechnik GmbH<br />

Bremen<br />

Sven Fuchs<br />

Potsdam<br />

Maximilian Haase<br />

Karlsruhe<br />

Benedict Holbein<br />

Karlsruhe<br />

Anna Jentsch<br />

Berlin<br />

Nele Maarschalkerweerd<br />

Karlsruhe<br />

MD Drilling GmbH<br />

Grünwald<br />

Mathias Nehler<br />

Nauheim<br />

Markus Röscheisen<br />

Rheda-Wiedenbrück<br />

Jens Schmalzbauer<br />

Karlsruhe<br />

Anne Schwartz<br />

Jena<br />

Christian Semmler<br />

Nehren<br />

Sirius - ES Handels GmbH<br />

Steinerkirchen a.d. Traun<br />

(Österreich)<br />

Dr. Peter Paul Smolka<br />

Münster<br />

TOP-THERMAL GmbH<br />

Ried im Innkreis (Österreich)<br />

Tobias Vaitl<br />

Moers<br />

Dr. Kai Zosseder<br />

München<br />

Präsident:<br />

Waldemar Müller-Ruhe // waldemar.mueller-ruhe@geothermie.de<br />

Sektion Geothermische Vereinigung:<br />

Prof. Dr. Horst Rüter // horst.rueter@geothermie.de<br />

Sektion ONG:<br />

Stefan Schiessl // stefan.schiessl@geothermie.de<br />

Sektion TG:<br />

Dr. Susanne Schmitt // susanne.schmitt@geothermie.de<br />

Schatzmeister:<br />

Michael Würtele // michael.wuertele@geothermie.de<br />

Schriftführer:<br />

Leonhard Thien // leonhard.thien@geothermie.de<br />

Neue Satzung und Beitragsordnung des<br />

GtV-Bundesverband <strong>Geothermie</strong> e.V.:<br />

Auf der Mitgliederversammlung am 14. November 2012<br />

in Karlsruhe wurden die neue Satzung sowie eine neue Beitragsordnung<br />

verabschiedet. Die Dokumente können auf der<br />

Homepage des GtV-BV unter www.geothermie.de abgerufen<br />

werden.<br />

Impressum<br />

Geothermische Energie<br />

Mitteilungsblatt des GtV–Bundesverband<br />

<strong>Geothermie</strong> e.V. (GtV–BV)<br />

22. Jahrgang | Heft Nr. <strong>75</strong><br />

Herausgeber © 2013<br />

GtV-Bundesverband <strong>Geothermie</strong> e.V.<br />

Albrechtstraße 22 | 10117 Berlin<br />

Tel.: (030) 200 95 495 – 0 | Fax: – 9<br />

E-Mail: info@geothermie.de<br />

www.geothermie.de<br />

V. i. S. d. P.: Dr. André Deinhardt, Geschäftsführer<br />

Redaktion: Gregor Dilger & Cigdem Tolali<br />

presse@geothermie.de<br />

Anzeigen: Cigdem Tolali | GtV Service GmbH<br />

service@geothermie.de<br />

Verlag: GtV Service GmbH,<br />

Albrechtstraße 22 | 10117 Berlin<br />

E-Mail: info@gtvservice.de<br />

Auflage dieser Ausgabe: 1.500 Exemplare<br />

Gestaltung, Satz: Susann Piesnack,<br />

piesnack@hotmail.com & Vera Eizenhöfer<br />

veraeizenhoefer@gmx.de<br />

Druck:<br />

dieUmweltDruckerei GmbH<br />

klimaneutral<br />

Lohweg 1<br />

natureOffice.com | DE-2<strong>75</strong>-8<strong>75</strong>173<br />

30559 Hannover<br />

gedruckt<br />

www.dieumweltdruckerei.de<br />

Gedruckt auf 100% Recyclingpapier,<br />

ausgezeichnet mit der Euroblume<br />

Fotonachweis: Titelbild: Peter Winandy, S 3 E.ON<br />

Bayern Wärme GmbH, Pfalzwerke, m.schuckart/fotolia.de<br />

(v.l.n.r), S. 6 alle GtV-BV, S. 14<br />

Grafik: ERDWERK GmbH, S. 15–16 Dr. Norbert<br />

Baumgärtner / BMKB,<br />

S. 18–19 KED Ingenieure GmbH, S. 22 Heberle,<br />

Brüggemann/Uni Bayreuth, S. 26 Copernicus<br />

Publications, S. 28–29 Oliver Ull; GtV-Bundesverband<br />

<strong>Geothermie</strong>, S. 30–31 Maria Tenzer; GtV-<br />

Bundesverband <strong>Geothermie</strong>, S. 32 Dr. André<br />

Deinhardt; GtV-BV <strong>Geothermie</strong>, LIAG, (v.o.n.u),<br />

S. 33 Peter Winandy, S. 34 Eckehard Büscher,<br />

S. 35 DavidQ/photocase.de, U3 cocaline/photocase.de<br />

Erscheinungstermin dieser Ausgabe:<br />

März 2013<br />

Bezugsbedingungen: Der Bezug der<br />

»Geothermischen Energie« ist kostenlos für<br />

• Mitglieder des GtV-Bundesverbandes <strong>Geothermie</strong><br />

• Fachbehörden, Bibliotheken, Fachhochschulund<br />

Hochschulinstitute (Nachweis erbeten)<br />

Abo-Preis für vier Ausgaben: EUR 32.50<br />

Das Abonnement kann jederzeit schriftlich<br />

gekündigt werden und läuft nach erfolgter<br />

Kündigung mit Auslieferung des 4. Heftes aus.<br />

Ansonsten verlängert sich das Abo automatisch<br />

um weitere vier Ausgaben.<br />

ISSN 0948-6615


Der Stahlrohr-Spezialist für<br />

Tiefen-<strong>Geothermie</strong>, Wasser, Öl und Gas<br />

Steig- und Futterrohre, Leitungsrohre und Bohrgestänge.<br />

Schnelle Lieferung aus weltweiten eigenen Lagerstätten.<br />

Abwicklung aller Zollformatitäten<br />

Für weitere Informationen<br />

Iteco Oilfield Supply Group<br />

Tel: +49 2102 99 697 - 0<br />

Fax: +49 2102 99 697 10<br />

Email: Germany@iteco-supply.com<br />

Website: www.iteco-supply.com<br />

We go the distance<br />

visit our website at www.deepdrill.nl

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!