Wärme aus der Tiefe gewünscht?

Studie zeigt die Potenziale der Tiefengeothermie am Standort Luneplate in Bremerhaven auf

Zur Versorgung des grünen Gewerbegebiets Luneplate sollen Erneuerbare Energien eingesetzt werden. Aufgrund eines früheren Vorhabens im Rahmen des Baus für das Alfred Wegener Institut am Handelshafen in Bremerhaven wurde jetzt die Nutzung von Tiefengeothermie erneut geprüft. Fazit: Potenzial vorhanden!

Tiefengeothermie – was ist das überhaupt?

Anlagen der Tiefengeothermie nutzen Erdwärme ab einer Tiefe von 400 m. Hierbei werden grundsätzlich zwei Nutzungssysteme unterschieden:

1. Hydrothermale Systeme, die das im Untergrund vorhandene warme und heiße Wasser nutzen und damit meist direkt oder über einen Wärmetauscher Nah- und Fernwärmenetze speisen.
2. Petrothermale Systeme, die die im Gestein gespeicherte Energie nutzen. Während die sogenannte EGS-Technik (Enhanced Geothermal Systems) primär zur Stromerzeugung eingesetzt wird, dienen Tiefe Erdwärmesonden (EWS) der Wärmeversorgung.

In Deutschland sind das Norddeutsche Becken, der Oberrheingraben und das Süddeutsche Molassebecken wichtige Regionen für hydrothermale Nutzungen, da hier Reservoire mit heißem Wasser von über 60 °C eine direkte Wärmenutzung bzw. bei Temperaturen von über 100 °C eine grundlastfähige Stromerzeugung ermöglichen. Tiefe Erdwärmesonden können theoretisch nahezu überall installiert werden, wobei die nutzbare Energiemenge in erster Linie von der Temperatur des Untergrundes abhängt. Weitere wichtige Parameter für eine wirtschaftliche Nutzung sind der Temperaturgradient sowie die Wärmeleitfähigkeit.

Günstige Standortbedingungen des Dedesdorfer Salzstocks für Tiefengeothermie

Unterhalb der Weser auf der Höhe der Stadt Bremerhaven befindet sich der Dedesdorfer Salzstock. (Eine virtuelle Reise zum Salzstock ist während eines Besuchs der Phänomenta in Bremerhaven möglich!) Der Salzstock verfügt im Vergleich zu der der außerhalb des Salzstockes anstehenden Sedimente über eine nahezu doppelt so hohe Wärmeleitfähigkeit. Weiterhin vorteilhaft ist, dass in diesem Gestein eine hohe Bohrgeschwindigkeit erzielt werden kann, was natürlich die Bohrkosten reduziert – beste Voraussetzungen also für das Einbringen Tiefer Erdwärmesonden!

Wichtige Vorarbeiten schon erfolgt

Erste Untersuchungen zur Eignung des Dedesdorfer Salzstocks erfolgten im Rahmen eines Forschungsprojektes unter dem Titel „GEOTHERMIE FÜR DEN NEUBAU DES ALFRED-WEGENER-INSTITUTS IN BREMERHAVEN“. Das Alfred-Wegener- Institut errichtete zu dieser Zeit ein neues Labor- und Bürogebäude am Bremerhavener Handelshafen. Für dieses Vorhaben sollte schon damals ein innovatives Energieversorgungskonzept entwickelt werden, dessen Bausteine auf eine möglichst umweltschonende und den Stand der Technik übertreffende Art die Wärme- und Stromdarbietung sicherstellen sollten. Aufgrund der damaligen Explosion der Bohrkosten für die zum Erreichen der Zielstellung notwendige Bohrlochkonstruktion am ausgewählten Bohrungsstandort ergab auch nach Untersuchung einer Vielzahl von Varianten einen Mittelmehrbedarf von etwa 2 Mio. €. Auch durch intensive Bemühungen um weitere Finanzierungsmöglichkeiten ließ sich die vollständige Deckung des Fehlbetrages nicht erreichen. Da der zielgerechte Abschluss der Arbeiten nicht gesichert werden konnte, mussten die Arbeiten abgebrochen werden.

Übertragbarkeit der Ergebnisse

Im Zuge der Überlegungen, die gewerblichen Flächen auf der Luneplate mit Erneuerbaren Energien zu versorgen, hat die Wirtschaftsförderungsgesellschaft BIS die damaligen Akten sichten und auf den Stand der Technik bringen lassen um zu klären, ob das Potenzial der Tiefengeothermie in dem Dedesdorfer Salzstock geeignet ist, die auf der Luneplate anzusiedelnden Unternehmen mit dieser umweltverträglichen Energie zu versorgen. Das Fazit der Studie:

Am untersuchten Standort kann von einem gesicherten Nachweis des den Salzstock Dedesdorf bildenden Steinsalzes ausgegangen werden. Die so erschließbare sehr hohe Wärmeleitfähigkeit bietet für die sogenannte petrothermale Geothermie die besten Voraussetzungen mit einer mehr als 50-jährigen Nutzungsperspektive. Ein zusätzlicher Nutzen kann dadurch generiert werden, dass im oberen Bereich der Bohrung (zwischen 0 und 700 m) ein Speichervolumen vorhanden wäre, das zur Wasserstoffspeicherung geeignet ist und in seiner Größenordnung von 500 kg Wasserstoff mit sogenannten Niederdruckspeichern vergleichbar ist. Denkbar wäre damit eine Speicherlösung für eine Wasserstofftankstelle. Aufgrund der hohen Investitionskosten steht die umweltfreundliche Nutzung der Wärme aus der Tiefe jedoch immer noch in Konkurrenz mit fossilen Energieträgern und bedarf insbesondere einer kritischen Masse von Abnehmern.

Wie geht es weiter?

Die Ergebnisse der Studie werden in den kommenden Wochen im Rahmen eines Gesamtenergiekonzeptes für die gewerblichen Flächen der Luneplate eingearbeitet und ausgewertet.