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de:c_geo_more

Was kann ich im Rechner wählen?

Der Rechner lässt Sie den von der tiefen Geothermie abgedeckten Anteil an der gesamten zentralisierten Energienachfrage in der Schweiz wählen, und zwar für ein ausgewähltes Jahr (2035 oder 2050).

Tiefe Geothermie

image

Inhaltsverzeichnis

  • Auswirkungen
  • Weltmarkt
  • Definitionen
  • Einschränkungen
  • Annahmen
  • Quellenverzeichnis

Auswirkungen – was sind die Auswirkungen der tiefen Geothermie?

In der Schweiz wird eine Erhöhung des Anteils an tiefer Geothermie folgende Auswirkungen haben:

Energiesystem

image Senkung der Gesamtnachfrage nach Energie.

image Mögliche Senkung des totalen Elektrizitätsverbrauchs.

image Wahrscheinliche Senkung des Verbrauchs von fossilen Energien.

image Wahrscheinlich erhöhter Anteil von erneuerbaren Energien im Energiemix.

image Zunehmende Unabhängigkeit und Energiesicherheit durch die zur Verfügung stehende nachhaltige Elektrizitätsgrundlastabdeckung.

Umwelt & Klima

image Sehr wahrscheinlich geringere globale CO2 Emissionen.

image Verhinderte Schadstoffemissionen durch das Ersetzen von Verbrennungsprozessen.

image Bohren und Einspritzen könnten seismische Aktivitäten verursachen sowie möglicherweise andere unvorhergesehene Auswirkungen auf die Umwelt haben.

Gesellschaft & Wirtschaft

image Wahrscheinlich geringere Kosten der Energiewende.

image Die Aussenhandelsbilanz könnte sich verbessern, da weniger Öl und Erdgas importiert werden müssen.

image Das Bundeseinkommen aus der Mineralölsteuer sinkt unter dem aktuellen Steuersystem.

Weltmarkt – Was ist der weltweite Markt für tiefe Geothermie?

Im Jahr 2013 gab es 68 geothermische Kraftwerke in Europa, wovon 8 im Jahr 2013 installiert wurden. Die gesamte Elektrizitäts-Leistung dieser Kraftwerke ist ungefähr 2 GWe. Zudem gab es im Jahr 2013 237 geothermische Fernwärmeanlagen in Europa, wovon 15 im Jahr 2013 installiert wurden. Die gesamte Wärme-Leistung dieser Kraftwerke ist ungefähr 4 GWth. [3]

DEFINITIONEN / EINSCHRÄNKUNGEN

DEFINITION - Was ist tiefe Geothermie?

Auf der tiefen Geothermie basierende Systeme entziehen dem Erdinnern Wärme und verwenden diese, um Wärme, Elektrizität oder beides zu produzieren.

Systeme, welche Elektrizität produzieren, verwenden entweder den geothermisch generierten Dampf (Dampfkraftwerke) oder eine Arbeitsflüssigkeit (binäre Kraftwerke). Um Elektrizität zu produzieren, braucht es Systeme mit einer vergleichsweise hohen Betriebstemperatur (typischerweise 200°C oder mehr für Dampfkraftwerke und 120°C oder mehr für binäre Kraftwerke). Systeme, welche die Wärme bei tieferen Temperaturen extrahieren, werden typischerweise nur für die Wärmegewinnung eingesetzt.

Aufgrund der relativ hohen Kosten für die Bohrung von tiefen Löchern - oft mehrere Kilometer tief - sind wahrscheinlich nur gross angelegte tiefe geothermische Anlagen wirtschaftlich sinnvoll.

EINSCHRÄNKUNGEN - Was sind die wichtigsten Hindernisse für die tiefe Geothermie?

• Das im Rahmen der tiefen Geothermie nötige Bohren und Einspritzen von Flüssigkeiten könnten seismische Aktivitäten verursachen.

• Im Zusammenhang mit dem Bohrprozess gibt es bedeutende Unsicherheitsfaktoren, weshalb die Gesamtkosten für ein Kraftwerk vor dessen Fertigstellung schwer zu schätzen sind.

• Geothermische Bohrlöcher haben eine natürlicherweise beschränkte Lebensdauer von etwa 20-30 Jahren, weil danach die Temperaturen zu stark abgefallen sind, um den weiteren Betrieb wirtschaftlich zu machen. Es gibt auch Unsicherheiten im Zusammenhang mit der Lebensdauer der geothermischen Bohrlöcher, da sich die Eigenschaften des umliegenden Gesteins mit der Zeit und aufgrund des Gebrauchs verändern könnten.

ANNAHMEN - Welche Annahmen werden im Rechner gemacht?

Die für dieses Modell gewählte Technologie ist ein “Enhanced Geothermal System” (EGS) in einer Tiefe von 9'500m, welches einen ORC-Zyklus (“Organic Rankine Cycle”) für die Elektrizitäts- und Wärmeproduktion nutzt. Dieses System wurde vorgestellt von L. Gerber [2]. Dieses EGS produziert 19 MW Elektrizität und 34 MW Wärme, wie in der untenstehenden Bilanz gezeigt wird:

Inlets and outlets for an ORC with draw-off

Emissionen
2035 2050
CO2-eq. Emissionen [kgCO2-eq./kWhe] 0.0105 0.0105
Deponierte Abfälle [UBP/kWhe] 19.8 19.8
Kosten
2035 2050
Spezifische Investitionen [CHF/kWe] 11'164 6'310

Quellenverzeichnis

[1] European Geothermal Energy Council, Geothermal Market Report 2013/2014

[2] L. Gerber (2012), Integration of Life Cycle Assessment in the conceptual design of renewable energy conversion systems.

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de/c_geo_more.txt · Last modified: 2019/10/22 09:17 (external edit)