Geothermie für unsere Region

Das ist es, wofür wir arbeiten. Denn unter unseren Füßen ist ein unermesslicher Schatz vorhanden - Erdwärme! Sie steht uns verläßlich zur Verfügung, wir müssen sie nur verantwortungsvoll fördern und nutzen.

Dafür stehen wir als Tochterunternehmen der Kommunen ein - im Dienst der Bürgerinnen und Bürger und im Sinne einer nachhaltigen, sicheren und klimafreundlichen Wärmeversorgung.

Die Temperatur in der Erde nimmt im Durchschnitt pro Kilometer Tiefe um etwa 30 °C zu. Während an der Erdoberfläche etwa 10 °C im Jahresmittel herrschen, sind es bei etwa drei Kilometer Tiefe - Bergleute sprechen hier von "Teufe" - bereits gut 90 °C. Im Oberrheingraben steigen die Temperaturen mit der Tiefe sogar noch stärker an. Hier sprechen wir von Erdwärme oder Geothermie. Diese natürliche Wärme aus der Tiefe lässt sich nutzen. Dabei unterscheidet man zwischen „flacher“ und „tiefer“ Geothermie.

Flache Geothermie gewinnt die Energie aus Tiefen von weniger als 400 Metern. Es werden technisch vergleichsweise einfache Bohrungen erstellt, in die Erdwärmesonden eingebaut werden. Erdwärmesonden sind U-förmige Kunststoffrohre, durch die eine Wärmeträgerflüssigkeit (Sole) zirkuliert, die sich durch das Erdreich erwärmt. Die Sole kommt dabei mit dem Erdreich nicht in Berührung. Der erwärmten Sole wird über einen Wärmeüberträger die Wärme entzogen. So können Temperaturen von etwa 20 °C bereitgestellt werden; das reicht für die Heizung oder die Kühlung einzelner Gebäude oder für kalte Nahwärmenetze im Verbund mit Wärmepumpen. Für andere Anwendungen reichen diese Temperaturen nicht aus.

Um ein klassisches Fernwärmenetz, so wie das in Speyer, mit klimafreundlicher Wärme zu versorgen, benötigt man etwa 120 °C. Solche Temperaturen hat man im Oberrheingraben bei etwa 3.500 m Tiefe. Wenn die Energie aus Tiefen > 1.000 m genutzt wird, spricht man von Tiefengeothermie.

Um Wärme aus der Region für die Region liefern zu können, wollen wir ein geothermisches Reservoir, also ein natürliches Vorkommen von heißem Wasser, erschließen, das genug Wärme für alle Wärmenetze bereitstellt. Nicht nur Wärme für das Fernwärmenetz in Speyer, sondern auch genug für zukünftige Nahwärmenetze in der Vorderpfalz.

Aus Geothermie kann Wärme ganzjährig und wetterunabhängig bereitgestellt werden. Sie wird lokal erzeugt, muss nicht importiert werden und macht uns daher unabhängig von Energiepreisschwankungen oder geopolitischen Krisen. Geothermie ist die sichere Energie für die Region.

Die Wärme aus der Tiefe ist kostenfrei. Der Preis für die Wärme aus Geothermie hängt hauptsächlich von den einmaligen anfänglichen Investitionen ab.

So erreichen wir eine langfristig preisstabile, bezahlbare und nachhaltige Wärmeversorgung.

Um das heiße Tiefenwasser aus einem geothermischen Reservoir nutzen zu können, braucht man mindestens zwei Bohrungen. Aus der einen, der "Produktionsbohrung", wird das heiße Wasser in Rissen und Poren des Gesteins in der Tiefe an die Oberfläche gepumpt. Dort wird dem Tiefenwasser die Wärme über einen Wärmeüberträger entzogen. Das abgekühlte Tiefenwasser wird dann über die zweite Bohrung, die "Injektionsbohrung", in die Tiefe geleitet. Dabei wird das Tiefenwasser in einem geschlossenen Kreislauf geführt.

Die beiden zusammengehörenden Bohrungen nennt man Dublette.

Die Wärme, die dem Tiefenwasser über den Wärmeüberträger entzogen wird, wird in das Wärmenetz übertragen und über Leitungen zu den Abnehmern transportiert. Hierbei kann die für verschiedene Netze benötigte Temperatur bereitgestellt werden, indem "gemischt" wird. Die Grundlage hierfür bildet die kommunale Wärmeplanung.

Unser Projekt hat eine Besonderheit. Normalerweise werden für ein Projekt der Tiefengeothermie zwei Bohrungen erstellt. Ein zusätzlicher Seitenast wird nur gebohrt, wenn die eigentliche Bohrung nicht genug Tiefenwasser fördert oder aber nach einiger Zeit nicht mehr genug Tiefenwasser liefert. Diese nachträglichen Arbeiten sind technisch aufwendig und mit sehr hohen Zusatzkosten verbunden. Wir gehen daher vorausschauend einen innovativen Weg.

Wir planen von Anfang an mehrere Seitenäste, sogenannte Multilaterale, je Bohrung. Diese Technik ist seit Jahrzehnten in der Erdöl- und Erdgasindustrie etabliert und hat sich weltweit bewährt. Wir nutzen sie für eine erfolgreiche und langfristig sichere Wärmegewinnung aus Tiefengeothermie.

Dieser Ansatz hat viele Vorteile:

• Langfristig gesicherte Förderleistung
• Durch die Verzweigung der Bohrungen kann eine größere Fläche des Reservoirs erschlossen werden, wodurch dauerhaft genügend heißes Wasser zur Verfügung steht.
• Geringere Druckänderungen im Untergrund
• Da das Wasser über mehrere Seitenäste verteilt injiziert wird, werden lokale Druckunterschiede reduziert. Das mindert das Risiko sogenannter induzierter Mikroseismizität (kleiner, messbarer Erschütterungen).
• Höhere Wirtschaftlichkeit
• Da die Seitenäste von Anfang an mitgeplant werden, sind sie technisch einfacher und deutlich kostengünstiger als spätere Nachrüstungen.
• Redundanz und Betriebssicherheit
• Mehrere Seitenäste bieten eine Art Sicherheitsnetz – fällt einer aus, kann die Förderung über die anderen fortgesetzt werden.

Mit diesem innovativen Multilateralkonzept wird die Tiefengeothermie effizienter, sicherer und wirtschaftlich planbarer.

Das Projekt "Rhein-Pfalz" begleiten von Anfang an Universitäten, Forschungseinrichtungen und spezialisierte Unternehmen im Rahmen des Forschungsprojektes agEnS wissenschaftlich. Die beteiligten Partner finanziert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Die Aufgabe der Partner ist es, das Projekt "Rhein-Pfalz" zu beraten, es zu analysieren, unabhängige Messungen vorzunehmen und alle Erkenntnisse der Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen. Ziel ist es, die Erfahrungen aus unserem Projekt für zukünftige Projekte unabhängig und transparent zu dokumentieren.

Die gewonnenen Erfahrungen aus dem Projekt sollen so als Blaupause für zukünftige Geothermievorhaben in Deutschland und Europa dienen – für mehr Betriebssicherheit, Wirtschaftlichkeit und gesellschaftliche Akzeptanz.