Nutzung der Geothermie - FSU

f.s.u.ch

Nutzung der Geothermie - FSU

Entwicklung des globalen EnergiebedarfsEnergieverbrauch SchweizQuelle: Shell energy scenarios to 2050 (2008)4


Geplante KohlekraRwerke in IndienQuelle: coalswarm.org6


CO 2 -­‐Emissionen China / SchweizCO 2 -­‐ EmissionenSchweiz:45 Mio t/JahrQuelle: Sourcewatch.org; China-­‐EIA_20117


Umfeld• Weltenergiebedarf steigt unvermindert an.• Es braucht Fossile + Erneuerbare.• Das fossile Zeitalter ist noch lange nicht vorbei .• Erneuerbare müssen ohne SubvenWonen konkurrenzfähig sein um Einfluss zu gewinnen.8


Oberflächennahe GeothermieTiefengeothermiebis 400 m 400 – 5‘000 m+zum Heizen (und Kühlen)kein Fündigkeitsrisikoentwickelte TechnikStrom (und Wärme)Hydrothermal: FündigkeitsrisikoEGS: Technik in Entwicklung10


Konzept Tiefengeothermie in der SchweizBaselSt. GallenEGShydrothermalEGS12


Erdgas in der SchweizBaselSt. GallenProspektives Fenster13


St. GallenBild: Stadtwerke St. Gallen14


Geothermie Triemli Schiefergas Blackpool15


Bohrtechnik: horizontales RichtbohrenQuelle: Geo Energie Suisse16


Mul[riss Komple\erungQuelle: Geo Energie SuisseKompleLerungsstrang in Schiefergasbohrung, Bakken Fm., NDQuelle: GeoExpro17


Microseismic MonitoringDeep Heat Mining Basel, 2006MulU-­‐well mulU-­‐stage Frac, Horn River Basin Quelle: Geo Explorers LtdQuelle: esgsoluWons.com18


Fazit• Keine Feindbilder gegen Gas auZauen:– Von allen Fossilen ist es die sauberste Quelle und noch sehr lange vorhanden– Lieber Strom aus kontrolliert produziertem Gas als imporUerter Kohlestrom• Entwicklungen der Gasindustrie nutzen• Synergien nutzen19


0200400600mOberflächennahe Geothermie: heute und morgen• Stadt Zürich 2012: 33 GWh/a aus EWS = 10‘000 Tonnen CO 2 -­‐ RedukUon/a• Vorgabe: Stadt Zürich 2050: 330 GWh/a aus EWS = 18% GesamtwärmebedarfQuellen: • Wärmenutzungsatlas Kt. ZH• Erdsondenpot. im urbanen Bereich; Amt für Hochbauten, Stadt Zürich21


ZukunR der oberflächennahen Geothermie• Reiner Wärmeentzug aus EWS nur für Niedrigenergiehäuser in lockerer Bebauung. = Bisheriges Erfolgsmodell• Zukunf: – In dicht bebautem Gebiet– Sanierung der Altbauten• 80% des Gebäudeparks ist älter als 20 Jahre• Sanierung mit EWS: mit RegeneraUon = saisonale Speicherung• Saisonale Wärmespeicher von Umweltwärme jeglicher Art• Wärmequellen der nächsten Umgebung nutzen– passive cooling– Solar vom Dach– Abwärme verschiedenster Art• aus ProdukUonsprozessen• aus Kühlprozessen• aus Wärmenetzen22


Speichern sta] dämmen:Kosten, veränderte Bauphysik, fragliche Ästhe[k23


Massenwärmespeicher zum Heizen und Kühlen Erdwärmesondenfeld mit 10-­‐200 BohrungenIm Winter Wärmeentzug aus dem FeldIm Sommer Wärmeeintrag ins FeldLeistung im MW-­‐Bereich 25


Massenwärmespeicher zum Heizen und Kühlen Beispiel: Campus Novar[sWSJ 151GeospeicherBau eines Wärmespeichers Campus NovartisQuelle: Campus WSJ: GSM Geo Storage and Energy SupplyH. J. Meier26


Jedes Haus steht auf einem KachelofenSonneneinstrahlungfree cooling /SolarkollektorGrundwasser©Fredy Mathys, Hafner SeuzachDer Untergrund hat betreffend Wärmeleioähigkeit und Wärmespeicherkapazität nicht zufällig ähnliche Eigenschafen wie Schamopsteine.WärmeflussWir stehen drauf!27


Energiepotenzial einer LiegenschaRWärmespeichervolumen >> GebäudevolumenSolarkollektorenObjekt:heizen, ev. passiv kühlenGrundstückfläche der Liegenscha\ev. schützenswerter GrundwasserhorizontnutzbaresWärmespeicher-­volumen0 -­‐ max 400 mErdwärmesonden-­‐Gruppemit saisonaler RegeneraWonr = 10 mR = 40 mh = 200 m genutztes Wärmespeicher-­volumenev. quellbare FormaWonen ausgeschlossen28


Saisonale Speicherung mit lokaler Ressource:Solar, passive cooling, ungenutzte Abwärmeergleichskonstruktion + Marktübliches IV. Billig-Variante: Heizsystem LowEx-HeizsystemPVTfloor heatingfloor heatinghot waterhot waterCOP = 4COP = 7geothermal probegeothermal probe180 m200 m380 meroEmission LowEx: gebaute Beispiele/Gebäudehülle Schweiz, 16. Herbstseminar ò ZeroEmission 2010/11.11.2010/Leibundgut/00LowEx: gebaute Beispiele/Gebäudehülle 50Schweiz, 16. Herbstseminar 2010/11.11.2Quelle: Prof. Leibundgut, ETH29


Zusammenfassung• Gas wird auf lange Zeit ein wichUger Energieträger bleiben. Erneuerbare dürfen nicht auf alle Zeiten mit verzerrenden Marktverhältnissen / SubvenUonen rechnen.• Herausforderung: Markt-­‐ und Exporoähige Technologien für Erneuerbare entwickeln.Tiefengeothermie• Das PotenUal der Tiefengeothermie ist auch mit den erlipenen Rückschlägen unvermindert vorhanden. • Projekte Basel und St. Gallen haben enorme Kenntnisgewinne erbracht und sind für die Technologieentwicklung unverzichtbare Erfahrungen.• Die Tiefengeothermie muss zur Entwicklung Synergien mit der GasexploraUon nutzen.Oberflächennahe Geothermie• Oberflächennahe Geothermie trägt bereits jetzt substanUell zur CO 2 RedukUon bei. • Grösste CO 2 RedukUon durch saisonale Speicherung. • Abwärme gibt es im Überfluss• Saisonale Speicherung wird in der Altbausanierung die wichUge Rolle spielen.30

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