Projektinfo

 

Geothermiekraftwerk Landau

Das Geothermiekraftwerk Landau ist das Ergebnis einer im Jahr 2003 durchgeführten Studie zur Bewertung der geologischen und verfahrenstechnischen Möglichkeiten zur praktischen Nutzung geothermischer Energie an ausgewählten Standorten im Oberrheingraben.
Die am Rande eines ehemaligen französischen Militärgebiets gelegene Anlage nutzt Heißwasservorkommen aus bis zu 3.000 m tiefen Gesteinsschichten zur Stromerzeugung und Wärmeversorgung. Basis der Anlage sind zwei Bohrungen, die bis in eine Tiefe von rund 3.000 m reichen. Der Abstand beider Bohrungen an der Geländeoberkante beträgt lediglich 5 m. Um auszuschließen, dass über die Förderpumpe ausgekühltes Thermalwasser der Injektionsbohrung gefördert wird, wurden die Bohrungen mit einer Ablenkung von ca. 30° niedergebracht (siehe Abbildung). Der Abstand unter Tage beträgt fast 1,5 km und gewährleistet daher stets eine Thermalwassertemperatur von rund 160 °C.
Dem gefördertem Thermalwasser wird in zwei Stufen die Wärmeenergie entzogen. Im ersten Schritt wird die Wärmeenergie in Strom umgewandelt und im zweiten Schritt wird die Restwärme zur Fernwärmeversorgung genutzt. Das ausgekühlte Thermalwasser wird danach über die zweite Bohrung in einem geschlossenen Kreislauf wieder in den Untergrund zurückgeführt.

Organic-Rankine-Cycle

Lange Zeit stand bei der Nutzung geothermischer Energie die Wärmegewinnung im Vordergrund. Heißes Thermalwasser, das aus einer Tiefe zwischen 800 m und 3.500 m entnommen wird, kann mittels geothermischer Heizwerke für die Nah- und Fernwärmeversorgung genutzt werden. Dank moderner Technik ist heutzutage auch die Stromerzeugung möglich, sofern die Temperatur des Thermalwassers mindestens 90 °C beträgt. Im Gegensatz zu Strom aus anderen erneuerbaren Energiequellen, steht geothermisch erzeugter Strom rund um die Uhr zu Verfügung und erweist sich deshalb als besonders vorteilhaft.
Die Technologie zur Umwandlung von Wärmeenergie in Strom beruht auf dem Prinzip des Organic-Rankine-Cycle-Prozesses (kurz ORC, siehe Abbildung) und verfügt über 3 MW elektrischer Leistung. Die geothermische Energie wird auf ein organisches Arbeitsmedium niedrigereren Siedepunkts übertragen, welches in einem geschlossenen Sekundärkreislauf zirkuliert und eine Dampfturbine antreibt. Anschließend wird das gasförmige Arbeitsmittel mit Luftkühlern verflüssigt und der Kreislauf fortgeführt. Die Wahl des Arbeitsmedium wird dabei an die jeweilige Temperatur der Wärmequelle angepasst.

Fernwärmeauskopplung

Die nach der ORC-Anlage verbleibende Restwärme von ca. 80 °C eignet sich ideal für die Fernwärmeversorgung angrenzender Haushalte. Über Wärmetauscher wird die Restwärme des Thermalwassers auf das Heizwasser übertragen und kann anschließend über wärmegedämmte Rohrleitungen zum Endverbraucher transportiert werden. Hierzu dient ein bestehendes Fernwärmenetz, an welchem das Quartier Vauban bereits angeschlossen ist.

Kenndaten des Kraftwerks

Kennwerte
- Thermalwassertemperatur: 160 °C
- Fließrate: 50-70 l/s
Erzeugter Strom
- elektrische Leistung: ca. 3 MW
- ca. 6.000 Haushalte
  (bei 3.800 kWh/Haushalt pro Jahr)
Erzeugte Wärme
- thermische Leistung: ca. 3 MW
- ca. 200-300 Haushalte
jährliche Einsparung an CO2: ca. 11.000 t

Projektverlauf

2003 - 2004: Baurechtliche und bergrechtliche Genehmigung

2004: Projektstart
Aufgrund vorhandener geologischer Daten mehrerer Erdölbohrungen im Oberrheingraben war die Schichtfolge des Gebietes bekannt - es mussten keine weiteren seismischen Untersuchungen durchgeführt werden.

August 2005: 1. Bohrung: Förderbohrung
     Bohrdauer: 63 Tage, Fortschritt: 70-110 Meter am Tag
     Bohrtiefe: 3.000 Meter, Bohrmeter: 3.300 Meter
     Ab ca.  1.000 m: 29° Auslenkung nach Westen
     Bohrkosten: 25.000 Euro / Tag

Januar 2006: 2. Bohrung: Reinjektionsbohrung
     Bohrdauer: 53 Tage, Fortschritt: 70-140 Meter am Tag
     Bohrtiefe: 3.000 Meter, Bohrmeter: 3.340 Meter
     ab ca. 1.000 m: Auslenkung nach Osten
     Bohrkosten: 25.000 Euro / Tag

Juli 2006: Auftragsvergabe zum Bau des Geothermiekraftwerkes

März bis Mai 2007: Zirkulationstest

Mai 2007: Errichtung der Trockenkühlung

November 2007: Start des Probebetriebs

21.11.2007: Offizielle Inbetriebnahme und Stromerzeugung