Nutzungskonflikt CSS versus Tiefe Geothermie auch in Hessen?
Nutzungskonflikt CSS versus Tiefe Geothermie auch in Hessen?
Nutzungskonflikt CSS versus Tiefe Geothermie auch in Hessen?
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<strong>Nutzungskonflikt</strong>e CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong><br />
<strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Dr. Matthias Kracht, Dr. Johann-Gerhard Fritsche<br />
Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Themenübersicht:<br />
1. Allgeme<strong>in</strong>e technische Rahmenbed<strong>in</strong>gungen<br />
(Carbon Dioxide Capture and Storage,CCSTGT, <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong>)<br />
2. Wo gibt es Möglichkeiten für CCS <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong><br />
(Vorstudie INKLIM und Speicherkataster<br />
Deutschland)?<br />
3. Wo liegt das tiefe geothermische Potenzial <strong>in</strong><br />
<strong>Hessen</strong>?<br />
4. Rechtliche Rahmenbed<strong>in</strong>gung (CCSTGT)<br />
5. <strong>Nutzungskonflikt</strong>e<br />
6. Fazit<br />
14.09.2010
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Überblick über die Möglichkeiten der<br />
CO 2-Speicherung<br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
1. Allgeme<strong>in</strong>e technische<br />
Rahmenbed<strong>in</strong>gungen
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
CO 2-Senken und<br />
– Quellen<br />
- Verteilung und Größe von<br />
Speicherkomplexen<br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
Nach BGR und May 2005<br />
1. Allgeme<strong>in</strong>e technische<br />
Rahmenbed<strong>in</strong>gungen
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Druck- und Temperaturabhängigkeit des<br />
CO 2<br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
Nach CHADWICK et al 2007<br />
1. Allgeme<strong>in</strong>e technische<br />
Rahmenbed<strong>in</strong>gungen
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Barriere- und Langzeitverhalten des CO 2<br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
Nach BRGM<br />
1. Allgeme<strong>in</strong>e technische<br />
Rahmenbed<strong>in</strong>gungen
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
1. Allgeme<strong>in</strong>e technische<br />
Rahmenbed<strong>in</strong>gungen
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Hohe Temperaturen im<br />
Untergrund<br />
Vergleichmatrix CCS – tiefe<br />
<strong>Geothermie</strong><br />
CCS <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong><br />
Nicht erwünscht Erwünscht<br />
Nähe zu Siedlungen Nicht erforderlich Erwünscht<br />
Betriebsdauer <strong>in</strong>cl.<br />
Stillegungsphase<br />
Geologische<br />
Störungszonen<br />
Gewünschte<br />
<strong>Tiefe</strong>nlage des<br />
Reservoirs<br />
Beschreibung des<br />
Reservoirs<br />
Beschreibung der<br />
Barriere<br />
30 Jahre<br />
30 bis 10.000 Jahre<br />
30 bis 50 Jahre<br />
30 bis 50 Jahre<br />
Nicht erwünscht Erwünscht<br />
800 – 2000 m 2000 – 5000 m<br />
Gutes<br />
Speicherverhalten<br />
Gasdicht -<br />
Möglichst offenes<br />
Kluftsystem<br />
1. Allgeme<strong>in</strong>e technische<br />
Rahmenbed<strong>in</strong>gungen
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Def<strong>in</strong>ition Speicher/Barriere<br />
• Def<strong>in</strong>ition Speicherformation<br />
• Top des Speichers m<strong>in</strong>destens 800 m unter Geländeoberfläche<br />
• Nutzporosität > 10 %<br />
• Permeabilität > 10 mD<br />
• Nettomächtigkeit > 10 m<br />
• M<strong>in</strong>destspeichervolumen 0,1 km 3<br />
• Def<strong>in</strong>ition Barriereformation<br />
• Basis der Barriereformation m<strong>in</strong>destens 800 m unter<br />
Geländeoberfläche (über der Speicherformation)<br />
• M<strong>in</strong>destmächtigkeit 20 m<br />
• Lithologie: Grundwassernichtleiter (z.B. Ton,Tonste<strong>in</strong>,<br />
Ste<strong>in</strong>salz)<br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
2. Möglichkeiten für CCS <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Vorgehensweise<br />
• Nach folgenden Fragestellungen wurde<br />
vorgegangen:<br />
1. Welche Geste<strong>in</strong>e können grundsätzlich ausgeschlossen<br />
werden?<br />
2. Welche Geste<strong>in</strong>e bzw. Formationen eignen sich<br />
aufgrund ihrer lithologischen Eigenschaften als CO 2-<br />
Speichergeste<strong>in</strong>?<br />
3. Welche dieser Geste<strong>in</strong>e s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong> <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er <strong>Tiefe</strong> ><br />
800 m anzutreffen?<br />
4. Gibt es im Hangenden ausreichend mächtige Geste<strong>in</strong>se<strong>in</strong>heiten,<br />
die als Deckgeste<strong>in</strong> (Barriere) geeignet s<strong>in</strong>d?<br />
5. Welche konkurrierende Nutzung besteht neben der CO 2-<br />
Speicherung?<br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
2. Möglichkeiten für CCS <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Konstruktion der Karten aus<br />
Schichtenverzeichnissen<br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
Beispiel Barriere<br />
2. Möglichkeiten für CCS <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Verbreitung, <strong>Tiefe</strong>nlage und Mächtigkeit des Speichergeste<strong>in</strong>s<br />
Le<strong>in</strong>e-Karbonat <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong><br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
2. Möglichkeiten für CCS <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Potenzielle CO 2-Speichergebiete <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong><br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
2. Möglichkeiten für CCS <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
3. Das tiefe geothermische Potenzial <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Rechtliche Rahmenbed<strong>in</strong>gungen<br />
Pressemitteilung BMU vom 14. Juli 2010 zum Kohlendioxid-<br />
Speicherungsgesetz (KSpG): „Andere Nutzungsansprüche im<br />
Untergrund, zum Beispiel <strong>Geothermie</strong> und Energiespeicher, werden<br />
noch umfassender berücksichtigt“:<br />
Siehe hierzu § 7 (Untersuchungsgenehmigung):<br />
- Abs.(1) Die Genehmigung ist von der zuständigen Behörde nur zu<br />
erteilen, wenn:...Pkt 3. Bee<strong>in</strong>trächtigungen von Bodenschätzen und<br />
vorhandenen Nutzungsmöglichkeiten des Untergrundes, deren Schutz<br />
jeweils im öffentlichen Interesse liegt, sowie Bee<strong>in</strong>trächtigungen von<br />
berg- und wasserrechtlichen Zulassungen ausgeschlossen s<strong>in</strong>d.<br />
- Abs.(4) Der Untersuchungsberechtigte hat das alle<strong>in</strong>ige Recht zur<br />
Untersuchung der <strong>in</strong> der Genehmigung bezeichneten<br />
Geste<strong>in</strong>sschichten ……. Während der Gültigkeitsdauer der<br />
Untersuchungsgenehmigung dürfen anderweitige, die Eignung als<br />
Kohlendioxidspeicher bee<strong>in</strong>trächtigende Nutzungen des<br />
Speicherkomplexes nicht zugelassen werden.<br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
4. Rechtliche Rahmenbed<strong>in</strong>gungen
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Rechtliche Rahmenbed<strong>in</strong>gungen<br />
Gesetzliche Begründung zu § 7<br />
(Untersuchungsgenehmigung) Abs.(1)<br />
Die Genehmigung ist von der zuständigen<br />
Behörde nur zu erteilen, wenn………<br />
Nach der Wertung im bisherigen Recht bedarf es dafür e<strong>in</strong>es öffentlichen<br />
oder volkswirtschaftlichen Interesses an den Bodenschätzen oder<br />
Nutzungsmöglichkeiten.<br />
Vor dem H<strong>in</strong>tergrund des Anlasses der dauerhaften Speicherung von Kohlendioxid<br />
kommt zunächst solchen Bodenschätzen und Nutzungsmöglichkeiten, die<br />
ebenfalls dem Klimaschutz dienen (z. B. die hydrothermale und petrothermale<br />
<strong>Geothermie</strong>, Druckluftspeicherung), besondere Bedeutung zu. E<strong>in</strong> besonderes<br />
volkswirtschaftliches Interesse wird zu bejahen se<strong>in</strong>, wenn der Bodenschatz bzw. die<br />
Nutzungsmöglichkeit e<strong>in</strong>en wesentlichen Beitrag zur Energieversorgungssicherheit<br />
leistet oder Voraussetzung für die Herstellung wichtiger Wirtschaftsgüter ist.<br />
Vornehmlich dem Schutz subjektiver Rechtspositionen dient die Verknüpfung mit bergund<br />
wasserrechtlichen Zulassungen. Die Genehmigung darf nicht erteilt werden, wenn<br />
berg- oder wasserrechtliche Zulassungen bee<strong>in</strong>trächtigt würden.<br />
Hessisches Landesamt für<br />
Umwelt und Geologie<br />
4. Rechtliche Rahmenbed<strong>in</strong>gungen
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
5. <strong>Nutzungskonflikt</strong>e
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Planungskarte <strong>in</strong><br />
Bezug auf<br />
Nutzungen des<br />
Untergrundes<br />
und mögliche<br />
Risiken<br />
5. <strong>Nutzungskonflikt</strong>e
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Planungskarte <strong>in</strong><br />
Bezug auf<br />
Nutzungen des<br />
Untergrundes<br />
und mögliche<br />
Risiken<br />
5. <strong>Nutzungskonflikt</strong>e
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Umsetzungspotenzial<br />
<strong>in</strong> <strong>Hessen</strong><br />
Rechtliche<br />
Voraussetzungen<br />
Gewünschte <strong>Tiefe</strong>nlage<br />
des Reservoirs<br />
Hohe Temperaturen<br />
im Untergrund<br />
Geologische<br />
Störungszonen<br />
Vergleichsmatrix CCS – TGT<br />
CCS <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong><br />
Sehr ger<strong>in</strong>g Gut<br />
Dort wo TGT möglich ist,<br />
bestehen schon<br />
Erlaubnisfelder (Vorrang<br />
nach Entwurf CCS-Gesetz)<br />
Berggesetz<br />
800 – 2000 m 2000 – 5000 m<br />
Nicht erwünscht Erwünscht<br />
Nicht erwünscht Erwünscht
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Fazit<br />
� Es gibt schon vor CCS <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong> <strong>Nutzungskonflikt</strong>e<br />
im tiefen Untergrund<br />
�CCS und tiefe <strong>Geothermie</strong> haben grundsätzlich<br />
verschiedene Teufenlagen<br />
� Nördlicher Oberrhe<strong>in</strong>graben ist bereits mit<br />
Erlaubnisfeldern für tiefe <strong>Geothermie</strong> überzogen<br />
� Örtliche Überschneidung von CCS und tiefer<br />
<strong>Geothermie</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong> nur im nördlichen<br />
Oberrhe<strong>in</strong>graben (Strukturen für CCS zu kle<strong>in</strong> < 0,1<br />
km 3 bzw. schon bergrechtlich festgestellt Bereiche)<br />
? Wie wird das neue CCS-Gesetz nach der<br />
Verabschiedung aussehen?
M. Kracht & J.-G. Fritsche: <strong>Nutzungskonflikt</strong> CCS <strong>versus</strong> <strong>Tiefe</strong> <strong>Geothermie</strong> <strong>auch</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>?<br />
Vielen Dank für<br />
Ihre<br />
Aufmerksamkeit !