Dr. Klaus Röser, Projektkoordinator der Gemeinden Grasbrunn, Vaterstetten und Zorneding informiert zum Thema:
Erdwärme dient dem Klimaschutz- was aber sind die Nebenwirkungen?
Der Geothermie-Boom im Freistaat hält unvermindert an. Bis 2012 werden mit den bereits fündigen Bohrprojekten in Bayern voraussichtlich 16 Anlagen den Betrieb aufgenommen haben. „Die Tiefengeothermie ist eine heimische und grundlastfähige Energie. Sie wird immer mehr zu einem unverzichtbaren Baustein beim weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien. Sie steht für mehr Versorgungssicherheit und Klimaschutz im Freistaat und hat noch große Zukunftspotenziale, “ so die Aussage von Wirtschaftsminister Zeil bei der Eröffnung der AFK-Energiezentrale in Aschheim.
Allein in den Gemeinden Grasbrunn und Vaterstetten würden durch den Einsatz der Geothermie bis zu 50 000 t Kohlendioxid weniger emittiert werden als bei fossil befeuerten Heizungslagen.
Was aber sind die Risiken?
Die Erschließung und die energetische Nutzung
von Thermalwasser sind mit potenziellen Risiken
verbunden. Zu den Risiken und den Fragen aus
der Bevölkerung wollen wir an der Stelle regelmäßig
von Fachleuten Stellung nehmen lassen.
Beginnen wollen wir mit der Frage: Wie lange steht
uns das warme Wasser zur Verfügung? Ist die
Wärmeenergie im Untergrund schon nach wenigen
Jahrzehnten erschöpft, so dass die riesigen Investitionen
in den Sand gesetzt sind?
Die so genannte Erdwärme beruht zu 70% auf natürlichen
radioaktiven Zerfallsprozessen in der Erdkruste
und zu 30% auf Wärme aus dem Erdinneren.
Dabei findet ein ständiger Wärmefluss zur kühlen
Atmosphäre bzw. zum kalten Weltall statt. Für
die Nutzung der Erdwärme wird ein „Transportmittel“
benötigt, das die Hitze aus der Tiefe sozusagen „huckepack“ nach oben befördert.
Im Südbayerischen
Molassebecken, in dem sich unser Erlaubnisfeld
befindet, treten im Untergrund thermalwasserführende
Schichten auf, wobei die Wärme sowohl
im Wasser als auch im umgebenden Gestein
gespeichert ist. Als Thermalwasserspeicher dienen
dabei die Kalksteine aus der Zeit des Oberjura
(Malm), wobei in den Klüften und Poren das Wasser
zirkulieren kann.
Im Raum Grasbrunn-
Vaterstetten befindet sich diese Kalksteinschicht in
einer Tiefe von 2600 bis 3100 m. Sie weist eine
Mächtigkeit (Dicke) von 500 bis 600 m auf.
Die im Malmgrundwasserleiter gespeicherte Energie
ist gigantisch: Der Energieinhalt des Malms in
unserem Erlaubnisfeld liegt bei einer Abkühlung
von 100 0C auf 55 0C in der Größenordnung von
etwa 2 Milliarden GJ (Gigajoule). Nach unserer
Machbarkeitsstudie würden unsere drei Gemeinden
Grasbrunn, Vaterstetten und Zorneding dem
Malm eine Energie von etwa 500 000 GJ im Jahr
entziehen. Gerechnet über einen Zeitraum von 100
Jahren ist der Energieverbrauch im Verhältnis zum
Gesamtenergieinhalt immer noch verschwindend
gering. Das bedeutet, dass danach noch viele Generationen
die Wärme aus dem Untergrund nutzen
können! Dabei ist der nach wie vor stattfindende
Wärmenachschub noch gar nicht eingerechnet.
Zusätzlich zum Energieinhalt im Malm wird die
Nutzungsdauer der Erdwärme noch durch die sog. „thermische Durchbruchszeit“ bestimmt.
Dem heißen Wasser, das über eine Entnahmebohrung
zu Tage gefördert wird, wird über einen Wärmetauscher
die Wärme entzogen.
Der Gesetzgeber fordert, dass danach das abgekühlte Wasser im geschlossenen Kreislauf über eine Re- Injektionsbohrung wieder in den Grundwasserleiter (Aquifer) zurückgeführt werden muss, um einen ausgeglichenen Wasserhaushalt im Untergrund zu gewährleisten.
Das abgekühlte Wasser breitet sich im Aquifer allmählich aus, wobei es durch das umgebende Gestein wieder aufgeheizt wird. Dennoch wird je nach Abstand von Förder- und Re- Injektionsbohrung früher oder später die Abkühlungsfront die Förderbohrung erreichen. Erst nach dieser Zeit, die als „thermische Durchbruchszeit“ bezeichnet wird, könnte eine erste Temperaturerniedrigung in der Entnahmebohrung festgestellt werden. Aber selbst wenn während des Betriebs ein thermischer Durchbruch beobachtet werden sollte, bedeutet dies nicht, dass die Temperatur dann schlagartig auf die Re-Injektionstemperatur abfällt. Vielmehr geht der Abfall der Temperatur langsam von statten (Zehntel-Grad!), so dass auch nach einem thermischen Durchbruch noch eine langjährige geothermische Nutzung möglich ist.
Der Abstand von Förder- und Re-Injektionsbohrung
wird so gewählt, dass eine Anlagenbetriebsdauer
von mindestens 30 Jahren möglich ist. In unserem
Fall ist ein Abstand von knapp 2 km vorgesehen.
Die älteste Anlage in Europa, die nach diesem
Prinzip arbeitet, ist seit 1969 in der Nähe von Paris
in Betrieb. Weitere 60 geothermische Anlagen sind
derzeit in Frankreich installiert. In allen seither betriebenen
Anlagen wurde ein thermischer Durchbruch
bisher noch nicht beobachtet, obwohl der
Abstand zwischen Förder- und Re-
Injektionsbohrung häufig weniger als 1 km beträgt.
Die vorliegenden Erfahrungen zeigen, dass die
Wärmenutzung des Malms im Erlaubnisfeld Grasbrunn– Vaterstetten auch für kommende Generationen
möglich sein wird. Bisher noch nicht in die
Betrachtung einbezogen wurde, dass durch die Beteiligung
von Zorneding den drei Gemeinden mit
dem „Erlaubnisfeld Zorneding“ ein zusätzliches Reservoir
zur Verfügung steht.
Quellen: Bayerischer Geothermieatlas (2010)
Fa. Erdwerk, persönliche Mitteilung
