Bohrtechnik / Geothermie - Erdwerk

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Gesteinspermeabilitäten, die ein Zirkulieren des Thermalwassers ermöglichen, können durch Matrixporositäten, Verkarstungen und/oder durch Kluftporositäten bedingt sein. Richtung Süden fällt diese karbonatische „Platt- 03/2010 2000 1000 0m NN 1000 2000 3000 4000 5000 SQPHHHH SQIWHHH SQIVHHH SQIUHHH SQITHHH SQISHHH SQIRHHH SQIQHHH SQIPHHH SQIIHHH SQIHHHH 6000 7000 RRTWHHH Donau Isar form“, deren vertikale Mächtigkeit je nach geografischer Lage meist zwischen 500 und 600 Meter liegt, mit wenigen Grad ein und nimmt daher zum Alpenkörper hin immer tiefere Lagen an (Abb. 2). Mit der absoluten Tiefenlage nehmen Bohrtechnik / Geothermie N S i��—��2I � RRTWHHH RRUHHHH RRUHHHH Straubing VQHP thermalwasserführende Kalksteinschicht (Malm) Freising Erding München Rottach- Egern SBM 30 °C 65 °C 98 °C RQU 555555555 UVTUVU UWRUWS VHP QVWQWI QWSQWU RHIRHQ RHURHW RIQ RIV USM OMM USM SRV SQV SQW SPW SQH SPH SPI SII SIP SHP SHQ RWQ RWR RVR RVS RUR RUS RTR RTS RSR RSS RRR RRS RQR RQS 5RPR Sauerlach UMM 555555555555555555555 555555555 55555555555 5555555555555 555555555555555 5555555 5555555555555555555555555555555555555555555 55555 5555 55 55 55 5 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5 5 5 55 5 5 5555555555555555555555555555555555 5 5 5 555 55 5 5 55 5 5 5 5 55555555555 5 55 5 5 5 5 5 5 55555 5 55 5 55 55 55 5 55 55 55 5 55 55 55 5 5 5 5 5 55 5 55 55 55 5 55 55 555 55 5 5 555 55 5 5 5 5 55 5 5 5 555 55 5 5 5 5 55 5 5 5 55 55 55 5 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5 55 55 55 5 5 5 5 5 5 5 55 55 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 5 5 5 5 5 5 5 55 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 555 55 5 5 555 55 5 5 55 5 5 5 5 5 55 5 5 5 555 55 55 5 5 5 55 5 5 5 5555 55 55 5 555 55 5555555555555 555 5 5 5 55 5 555 5 55 5 55 5 5555 55 55 5 555 5 55 5 55 5 5 55 5 55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 5555555 5 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 55555 555 555555555555555 5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555 5555 55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 5555555555 5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 5 5555555555555555555 5 5 5 5 555 5 5 5555555 5 55 5 5 5 5 5 55555555555555555555555555555555555555555555555 5 � 5 5 5 5 5 5 5 TRP TQT5 TQI TPQ TPR TIT 5 TIU THW TIH THP THQ SWS 55555555555555555 SWT SVV SVW SVI SUR 555 STW STP SSS 5 SST SRV SRW SRI SRP SQR SQS SPU SPV SPH 5 SPI SIQ 55555555555555555555555555555555555555555555 SIR SHT 5555 SHU RWW SHH RWP RWQ RVS 55 RVT RUV 5 RUW RUI RUP RTR 5555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 55555 TRQ TRWTSH TSTTSU TTQTTR TUHTUI TUUTUV TVRTVS TWITWP TWVTWW UHTUHU UIRUIS UPPUPQ UQHUQI UQVUQW URTURU USRUSS UTPUTQ UUHUUI UUVUUW QHS QHI PWR PVV PVW PVP PVQ PUT PUU PUH PUI PTR PTS PSV PSW PSP PSQ PRT PRU PRH PRI PQR PQS QHU QIIQIQ QIUQIW QPQQPS QPWQQI QQSQQU QRIQRQ QRUQRW QSS QSQ QSWQTI QTSQTU QUIQUQ QUUQUW QVQQVS PVRPWPQHHQHVQITQPR QRQQSIQSW QVUQWSRHQ PVSPWQQHIQHWQIUQPS QRIQRWQSU QVQQWIQWW RIWRPU RQQ RRI RRW RSURTSRUQRVIRVW RQS RRQ RSI RSWRTURUSRVQ PTR PSUPSH PQRPPU PTT QIT QIP PWU PWR PWI PVV PVT PVI PUV PUR PUI QIV QPQQPS QQH QQP QQU QQW QRR QRT QSI QSQ QSV QTH QTS QTU QUP QUR QUW QVI QVT QVV QWQ QWS RHH RHP RHU RHW RIR RIT RPI RPQ RPV RQH QSR QRT QQV QRV QQH QRH QPQ QQP QIS QPS QHV QIU QHI QIH PWR QHQ PVU PWT PVH PVV QTP QUH QUS QVQ QWI SHI RWI SHH RVR RWQ RUU RVT RUH RUW RTQ RUP RST RTS RRW RSV RRP RSI RQS RRR RPU RQU RIW RQH RIP RPP RHR RIS QWT RHU QWW PPV PPU PPQ PIQ PPH PIS PQH RTTRTV RSW RTU RSU RSQ RRQ RQT RPQ RPH RIS QWW RHV QWR QWS QVV QUV QTV QUH QTI SVI QSR QTP QRU QSS STHSUH QRH QRS SSH STISUI QQQ QQT QPT QIW QPU QIP QHS PWV PWI PTS PSV PSR PSI PRU PRR PRH PQU SWITHP THQ TIR TUH TSW TQR TVHTWHUHH RPS RIR RIS RHR RHS QWR QWS QVR QVS QUS QUT QTT QTU QSU QSV QRV QRW QQW QRH QQH QQI QPI QPP QIP QIQ QHQ QHR PWR PWS PVS PVT PUT PUU PTV PSW PSH PRI PQP UHWUIWUPWUQH PPQ UHIUIHUPH PIR PHT PRR PRV PQW PRQ PQR PQV PPW PQQ PPR PPV PPQ PIV PSQPSWPTS PVH PVT PWI PWT QHI QHT QII QIT QQH QPI QQS QRH QRS QSH QWU QWI QVR QWQ QUV QVT QUP QVH QTT QUR QTH QTV QSR QTP QST RQP RPH RQR RQW RRI RRTRRV RSQRSS RWU RWR RWH RVV RVQ RVI RUT RUR RTW RTU RTP RTH SHH TIH THP THV THR SWS SVV SWW SVI SWP SUR SVS STU SUV STH SUI SSQ STR SRT SSU SQW SSH SQP SRQ SPS SQS SIV SPU SII SIW SHR SIP TIT TQU TQH TQI TPQ TPR PIW IVU RRUIHHH IVS RRUIHHH VPHW RRUPHHH PHT PHV VQHS RRUPHHH RRUQHHH VQHT RRUQHHH RRURHHH RRURHHH RPS RPU VPHU RRUSHHH RRUSHHH QPH RRUTHHH RRUTHHH VPQI RRUUHHH RRUUHHH RRUVHHH 140 °C r��2I RRUVHHH QIU Mangfall Molasse RRUWHHH RRUWHHH Kreide Abb. 2 Nord-Süd-Schnitt durch das Voralpenland RRVHHHH 2000 1000 0m NN 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 entsprechend auch die Temperaturen im Aquifer grundsätzlich zu. Durch die günstige Lage im zentralen Molassebecken (Abb. 2) hat München unter den deutschen Großstädten in ‡ RRVHHHH x ƒ RRVIHHH y RRVIHHH Abb. 3 Erlaubnisfeld Sauerlach mit Lage der Referenzbohrungen und Seismiklinien SQPHHHH SQIWHHH SQIVHHH SQIUHHH SQITHHH SQISHHH SQIRHHH SQIQHHH SQIPHHH SQIIHHH SQIHHHH 39
dieser Hinsicht ausgezeichnete Voraussetzungen. Die Stadtwerke München waren mit der Errichtung ihrer ersten Geothermieanlage 2003 in München- Riem einer der Pioniere dieser Technologie [1]. Die Anlage in München- Riem läuft seit der Inbetriebnahme ohne relevante technische Probleme [2].Daher haben sich die Stadtwerke München bereits 2004 nach einer fundierten Grundlagenermittlung für einen weiteren Ausbau der Geothermie entschieden. Sukzessive wurden die Aufsuchungserlaubnisse für das Stadtgebiet von München beantragt. Durch die Tiefenlage des Aquifers bedingt können dort jedoch nur Temperaturen von unter ca. 110 °C erwartet werden. Der Fokus in diesen Aufsuchungsfeldern liegt auf der Wärmegewinnung. Die Stromproduktion wird erst in weiter südlich von München gelegenen Lokationen mit höheren Temperaturen technisch interessant, etwa in Unterhaching, wo seit 2006 mit 122 °C warmem Thermalwasser das erste Kalina-Cycle-Kraftwerk Deutschlands Strom erzeugt [3]. Die SWM üben dort seit 2006 die technische Betriebsführung für das Geothermiekraftwerk und das Heizwerk im Auftrag der Geothermie Unterhaching GmbH aus. Für das Projektgebiet Sauerlach wurden die Teufen des thermalwasserführenden Aquifers mit ca. 3.400 bis 3.800 Meter abgeschätzt. Entsprechend der Teufenlagen ergaben sich Temperaturprognosen von bis zu 130 °C. Daher haben die Stadtwerke München Ende 2005 die Aufsuchungserlaubnis Sauerlach von der Projektentwicklungsfirma Schmack Aufwind Neue Energien GmbH aus Regensburg übernommen – mit dem Ziel, das bislang größte deutsche Geothermievorhaben mit acht MW elektrischer Leistung und bis zu sieben MW thermischer Leistung für das Fernwärmenetz der Gemeinde Sauerlach zu errichten. Planungsgrundlagen Bis zum Beginn der Bohrarbeiten im Oktober 2007 galt es, die optimalen Voraussetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung zu schaffen. Wichtige geologische, hydrogeologische und auch geothermische Informationen wurden hierfür aus projektnahen Bohrungen zusammengetragen. Von besonderer m NN + 500 0 – 500 – 1.000 – 1.500 – 2.000 – 2.500 – 3.000 – 3.500 N Abb. 4 Geologischer Schnitt (Nord-Süd) mit unterlegter Seismik Abb. 5 Fundamentarbeiten am Bohrkeller mit gesetztem Standrohr Bedeutung waren hierbei die nur wenige km in östlicher Richtung entferntenKohlenwasserstoff-Explorationsbohrungen Hofolding 1-4 und die Bohrung Endlhausen 1 (Abb. 3). Zur Optimierung der Erschließungsplanung und zur weiteren Risikominimierung wurden seismische Daten verwendet. In Abhängigkeit der Lage und Ausrichtung wurden insgesamt 10 seismische 2D- Profile, die in den 70er- und 80er-Jahren im Rahmen von Kohlenwasserstoff-Explorationstätigkeiten aufgenommen wurden, ausgewählt und nach Freigabe durch die Eigentümerin EMPG (Exxon Mobil Production Germany) für das Vorhaben neu prozessiert. Mit dem Reprozessing und der geophysikalischen Bohrungen Sauerlach Th1, Th2, Th3, Th4 projeziert Auswertung lagen ca. 51 km geologischstrukturgeologische Informationen über den tiefen Untergrund bei Sauerlach vor. Lage und Orientierung der seismischen Profile im Erlaubnisfeld Sauerlach und die Referenzbohrungen zeigt Abbildung 3. Auf Basis der seismischen Informationen konnten geologisch-strukturgeologische Modelle für das Projektgebiet entwickelt werden,auf deren Grundlage erste Bohrplanungen durchgeführt werden konnten. Die Erschließungsziele konzentrierten sich dabei v. a. auf übergeordnete strukturgeologische Elemente, die sich in Form von tektonischen Störungen in den Profilen abzeichnen; im Bereich 40 03/2010 q OSM miu3 miu1 olo olu S
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