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Das Hot-Dry-Rock-Geothermie Projekt Soultz sous Forêt
29.11..2007 Geothermie Kerstin Pfennig
Gliederung
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• Standort Soultz sous Foret
• Der Untergrund
• Das Hot-Dry-Rock-Prinzip
• Versuchsphase 1987-1997
• Zirkulationsexperiment 1997
• Erforschung des tiefen Untergrundes 1997-2000
• Wissenschaftlicher Betrieb 2000-2008
• Soultz aktuell
• Ergebnisse
Projekt Soultz sous Forêt
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• Zentrum der größten geothermischen mitteleuropäischen Wärmeanomalie
• Verbundvorhaben: Frankreich, Deutschland, Großbritannien, Italien, Schweden, Schweiz
• Fördermittel: 40% EU, 30% franz. Forschungsministerium Bundesministerium für Wirtschaft & Technik, BMU
• Anlage zu Versuchszwecken seit 1987
• Gesamtvorhaben: unterirdischer Wärmetauscher in 5000m Tiefe zur Energiegewinnung bei ca. 200°C
• Anwendung der HDR-Technologie
Der Untergrund
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• ab 1400m Granit
• In 3900m 170°C
• In 5000m 200°C
• In 1000m 100°C statt normalerweise zu erwartende 40°
• Wärmeanomalie auf Aufstieg heißer Tiefenwässer zurückzuführen
• Niedrige horizontale Druckspannungen
Das Hot-Dry-Rock-Prinzip
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• Stromerzeugung
• Trägermedium für Wärmeenergie fehlt
• 3000-6000m Tiefe
• Große Wärmetauscherflächen
• Temperaturen ~200°C
• kaltes Wasser wird eingespeist, und über Wärmetauscherfläche erwärmt
• Jeweils 1 Injektions- und Produktionsbohrung
Versuchsphase 1987-1997
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• Wasserfrac-Verfahren
• 3600m, 150°C
• Hydraulische Stimulation beider Bohrungen
• Injektions- und Produktionsbohrung im Abstand von 6m
• Produktionswasser Gemisch aus Tiefengewässer & verpresstem Wasser
• „natürliche“ Produktionsrate
• Wasser zirkuliert mit wenig Druck
• Fläche circa 3km2
Zirkulationsexperiment 1997
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• Betriebsschema: aktive Förderung über Produktionsbohrung, und Reinjektion in Injektionsbohrung
• Untersuchung der Fließwege
• Fördertemperatur von 140°C
• Ergebnisse: - keine Flüssigkeitsverluste im Reservoir
- hohe Fließrate
- Leistung von 11MWtherm (~750kWel)
- peripher offene Fließwege über erweiterte Risssysteme
Erforschung des tiefen Untergrunds 1997-2000
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• Bohrung auf 5000m
• 200°C
• Erhöhung des Wärmetauscher-Volumens
• 180°C Dampftemperatur für zukünftiges Kraftwerk
Wissenschaftlicher Betrieb 2000-2008
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• Bohrungen in Tiefe von 5000m gerichtet mit 600m Abstand zueinander in Zieltiefe
• Chemische Stimulierung mit HCL und HF (Säuerung) & hydraulisch (massive Wasserfracs)
• Ab 2700m schwenken Bohrungen auseinander
• 200°C
• Zwei Förder-, eine Reinjektionsbohrung (6MW)
Soultz aktuell
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• Bohrtiefe 5000m, 200°C
• weitere Stimulationsversuche
• aktuelle Produktion: 1,5MWel, Ziel: 5MWel
• momentan: weitere Bohrarbeiten eingestellt aufgrund bohrtechnischer Grenzen
Ergebnisse
29.11.2007 Geothermie Kerstin Pfennig
• Erstmalig gelungene Ablenkung einer Bohrung in großen Tiefen
• Natürliches Gleichgewicht zwischen den Bohrungen macht die HDR einfacher & kostengünstiger
• Fündigkeitsrisiko bei HDR entfällt
• Produktivitätssteigerung durch hydraulische Stimulation
• neue Stimulationskonzepte: - Säuberung
- Säuerung
• methodisches Risiko
• Für kommerzielle Reife: - günstige Bohrtechniken
- Umgang mit stark mineralhaltigen Gesteinen