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Hochleistungsgeothermie – der Bau Die Anlage für Hochleistungsgeothermie besteht aus einem Zentralschacht von mehreren Metern Durchmesser, der bis zu einer Tiefe von etwa 2500 bis 3000 Metern gebaut wird. Dieser Schacht endet zunächst in einer grossen Kaverne, in der alle wesentlichen unterirdischen Anlagen und Montagemaschinen untergebracht werden. Von dieser Zentralkaverne aus werden um die Achse des Zentralschachts bananenförmige Wärmesammelrohre bis zu einer Tiefe von 6000 Metern angeordnet. Ausserdem wird der Zentralschacht bis zur Endtiefe der Wärmesammelrohre fortgeführt, sodass Letztere dort in einem gemeinsamen «Kollektorrohr» aufgenommen werden können. Von diesem Kollektor wird das Wasser bis an das oberflächennahe unterirdische Kraftwerk transportiert. Im Kraftwerk wird die Wärme an das Arbeitsmedium abgeführt. Mit diesem Medium wird eine Turbine mit Generator angetrieben und elektrische Energie erzeugt. Die Energiemenge entspricht je nach Bauart und Grösse der eines heutigen grossen Kraftwerkes mit bis zu 500 MW Leistung. Die Abwärme aus dem Prozess kann an ein Fernwärmenetz abgegeben werden, weshalb ein Standort in städtischem Gebiet sinnvoll ist. Die Netztemperaturen vieler Fernwärmenetze sind in den letzten Jahren kontinuierlich abgesenkt worden, sodass man sie heute ganzjährig mit der Abwärme aus einem Geothermiekraftwerk betreiben kann. Damit kann mit der Geothermieanlage und dem Kraftwerk insgesamt ein sehr guter Wirkungsgrad erzielt werden. Vollautomatisierter maschineller Vortrieb für Geothermiebohrungen Für die Realisierung von Tiefengeothermieanlagen ist eine Herstelltechnik auszuwählen, die das Auslösen von Erdbeben nahezu ausschliessen kann. Hierzu eignet sich grundsätzlich die mechanisierte Tunnelbohrmaschinentechnik. Weil diese auch den Weg für grössere Durchmesser öffnet, lässt sich über eine wesentlich höhere Stromproduktionsleistung als bei den bisherigen Tiefengeothermieprojekten nachdenken, bei denen der unterste Strang einen Durchmesser von wenigen Dezimetern nicht überschreitet. Der Zentralschacht von ca. 6000 Metern Tiefe kann mit diesem erprobten Verfahren hergestellt werden. In 6000 Metern Tiefe beträgt die Gesteinstemperatur etwa 150 bis 200 °C. Deshalb ist eine vollautomatische Auslegung der Herstelltechnik für den Regelfall notwendig. Zur Gewährleistung dieser Vollautomatisierung sind gegenüber heute umfassende Weiterentwicklungen der Herstellprozesse notwendig. Für Havarie-, Revisions- und Unterhaltsfälle müssen aber bemannte Einsätze vorgesehen werden. Hochspe zialisierte Arbeiter in klimatisierten Anzügen können in grossen Tiefen Arbeiten vornehmen, die von Maschinen und Robotern nicht ausführbar sind. Die Wärmesammelrohre werden vollautomatisch durch Bohrroboter hergestellt. Jedes Wärmerohr hat eine Länge von einigen tausend Metern. Insgesamt werden je nach Grösse und Leistung des Kraftwerkes mehrere hundert Kollektorrohre eingebaut. Hochleistungsgeothermie statt nuklearer Stromproduktion Das beschriebene Geothermiekraftwerk kann für elektrische Leistungen von bis zu 500 MW gebaut werden und ist daher ein «echter Ersatz» von bestehenden Kernkraftwerken. Ein grosser Vorteil dieses Systems besteht in der grossen Flexibilität. Das Kraftwerk kann als Grundlastkraftwerk betrieben werden, ist aber wegen der guten Regulierbarkeit der Wärmezufuhr über ein Pumpen- und Wärmetauschersystem auch hervorragend als Spitzenlastkraftwerk geeignet. Es ist somit eine ideale Ergänzung zu Fotovoltaikanlagen, die, bedingt durch die Abhängigkeit von der Solarstrahlung, starken Leistungsschwankungen unterworfen sind. Insgesamt ergibt sich mit der dargestellten Technik die realistische Möglichkeit, eine regenerative Stromerzeugung mit kleinen Fotovoltaikanlagen und grossen geothermalen Kraftwerken gemeinsam aufzubauen und so von Gas- und Ölimporten unabhängiger zu werden. Zudem wird der Ausstoss von Treibhausgasen (CO2) für die Strom- und Wärmeerzeugung weitestgehend eliminiert. Wir sind überzeugt, dass Geothermie eine der wichtigsten Säulen der regenerativen Energieversorgung der Zukunft sein wird. Deshalb werden bei Gruner bereits heute Geothermielösungen für die energetischen Herausforderungen von morgen entwickelt. mailing.150 37
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