Der Datensatz enthält eine Übersicht der Anzahl der bewilligten Anträge auf Grundlage der Richtlinie progres.nrw - Risikoabsicherung hydrothermale Geothermie. Er enthält den Antragsteller, Fördergegenstand, die förderfähigen Gesamtkosten sowie den bewilligten Zuschuss.
Die Karte "Hydrothermale Nutzhorizonte des tieferen Untergrund von Schleswig-Holstein" enthält Datensätze zur Verbreitung von untersuchungswürdiger Sandstein-Horizonte des Dogger, Buntsandstein und Rhät zur Hydrothermalen Nutzung im tieferen Untergund von Schleswig-Holstein sowie Zusatzinformationen zur Qualität der Datengrundlagen. Sandsteinhorizonte von ausreichender Verbreitung und Mächtigkeit bieten ein großes Potenzial zur hydrothermalen Nutzung. Sowohl die Mächtigkeiten als auch die Porositäten bzw. Permeabilitäten stellen wichtige Kriterien für die Beurteilung der Nutzhorizonte dar. Durch die komplexe geologische Entwicklung in Schleswig-Holstein in Hinblick auf die verschiedenen Ablagerungsbedingungen und diagenetischen Prozesse, die auf die Ablagerungen eingewirkt haben, sind daher nur Teilräume für die hydrothermale Nutzung von Bedeutung. Basierend auf dem anhand von Bohrungen ableitbarem Trend der Porositätsabnahme mit zunehmender Tiefe berücksichtigt diese Darstellung nur die Sandsteinhorizonte von mind. 20 m Mächtigkeit bis zu einer Tiefe von 2500 m unter Gelände. Darunter ist das Risiko Horizonte mit unzureichenden Porositäten und Permeabilitäten anzutreffen deutlich größer. Die Sandstein-Horizongte liegen in verschiedenen Tiefenlagen und können sich in der Karte überlagern. Bereiche in dem die Datenbasis zum tieferen Untergund in Schleswig Holstein besonders gering ist, sind durch eine Punktsignatur kenntlich gemacht. Informationen zu Eigenschaften von tiefen Sandsteinhorizonten, die potentielle hydrothermale Nutzhorizonte darstellen, konnten hier nur aus wenigen z.T. weit von einander entfernt liegenden Bohrungen abgeleitet werden und sind entsprechend unsicher.
Die aktuelle geopolitische Lage verschärft die Notwendigkeit, den Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energien und den Ausbau der erneuerbaren Energien, somit auch die Geothermie, schnellstmöglich umzusetzen. Um die hohen Anfangsinvestitionen in der tiefen Geothermie abzufedern und die Investitionsbereitschaft bei Kommunen und Betrieben zu erhöhen, ist eine Explorationskampagne erforderlich. Für eine zielorientierte, die Wirtschaft stimulierende Explorationskampagne wird ein wissenschaftlich valides Begleitprogramm durchgeführt. Dies beinhaltet sowohl die Herleitung von Kriterien für die Auswahl von Explorationsmaßnahmen, als auch die Ermittlung beispielhafter Explorationsstandorte. Unter der Überschrift 'Vom Potenzial zum Projekt' sollen gut explorierte Geothermiestandorte unter den aktuellen Rahmenbedingungen neu bewertet werden. Diese Standorte werden nach geologischen, technischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Kriterien sowie unter Berücksichtigung sich verbessernder Rahmenbedingungen untersucht. In Zusammenarbeit mit den Akteuren sollen an den Standorten optimale Erschließungs- und Nutzungskonzepte entwickelt, deren ökonomische Folgewirkungen beurteilt sowie ein Akzeptanzgewinn erreicht werden. Die Projektbetreiber sollen so befähigt werden, die praktische Umsetzung von Geothermievorhaben an diesen Standorten einzuleiten. Mittels integrierter Reservoircharakterisierung soll ferner die Fündigkeit an ausgewählten Geothermieprojekten bestmöglich beurteilt und methodisch aufgezeigt werden, ob bzw. wie sich die Ergebnisse von diesen Projekten auf derzeit noch unterexplorierte Lokationen übertragen lassen. Die Ergebnisse werden in einem Konzept für eine integrierte Reservoirbewertung für die hydrothermale Geothermie zusammengefasst und dienen gleichzeitig als Grundlage für die methodische Weiterentwicklung von Fündigkeitsgutachten.
Selbst in tiefen Sedimentschichten unter z.T. mehreren Kilometern mächtiger Sedimentbedeckung finden sich noch aktive Mikroorganismen. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur im Untergrund an und überschreitet irgendwann die Grenze bis zu welcher Leben möglich ist. Die bisher festgestellte Temperaturobergrenze von Leben auf der Erde wurden an Mikroorganismen von hydrothermalen Systemen, sogenannten Schwarzen Rauchern gemessen und liegt bei ca. 120 Grad C. In Sedimenten hingegen liegt die Grenze deutlich niedriger. Messdaten aus Ölfeldern deuten auf eine Grenze von ca. 80 Grad C hin. Diese Diskrepanz zwischen hydrothermalen und sedimentären Systemen wurde dadurch erklärt, dass die Mikroorganismen in Sedimenten nicht genügend Energie gewinnen können um die bei hohen Temperaturen verstärkt notwendigen Reparaturen ihrer Zellbestandteile wie DNA und Proteinen durchzuführen. Interessanterweise lässt sich metabolische Aktivität bei extrem hohen Temperaturen nur dann nachweisen, wenn die Experimente unter hohem Druck stattfinden. IODP Expedition 370 wurde spezifisch zur Klärung der Frage nach dem Temperaturlimit von Leben in sedimentären Systemen durchgeführt. Im Nankai Graben vor der Küste Japans herrscht ein recht hoher geothermischer Gradient von ca. 100 Grad C/km, d.h. das gesamte Temperaturspektrum in dem Leben möglich ist erstreckt sich über ein Tiefeninterval von etwas mehr als einem Kilometer. Durch modernste Bohr- und Labortechniken war es möglich, Proben von höchster Qualität zu gewinnen, welche garantiert frei von Kontamination sind. Die Expedition hat einen stark interdisziplinären Charakter, so dass eine Vielzahl von biologischen und chemischen Parameter gemessen wurde, welche eine detaillierte Charakterisierung des Sediments erlauben. Das beantragte Projekt ist ein wichtiger Teil der Expedition, da Sulfatreduktion der quantitativ wichtigste anaerobe Prozess für den Abbau von organischem Material im Meeresboden ist. Im Rahmen einer MSc Arbeit wurden bereits erste Messungen durchgeführt. Diese konnten zeigen das Sulfatreduktion über die gesamte Kernlänge messbar ist, wenn auch z.T. mit extrem geringen Raten. Im Rahmen des beantragten Projekts sollen weitere Messungen durchgeführt werden, unter anderem auch unter hohem Druck. Dazu soll ein Hochdruck Temperatur-Gradientenblock gebaut und betrieben werden. Neben Sedimenten von IODP Exp. 370 sollen weitere Experimente mit hydrothermal beeinflusstem Sediment aus dem Guaymas Becken durchgeführt werden. Ein Vergleich zwischen diesen beiden Sedimenten soll weitere Einblicke in einen der wichtigsten biologischen Prozesse im Meeresboden liefern und ein besseres Verständnis über die Grenzen von Leben im allgemeinen.
Mit der Unterzeichnung des UNEP Minamata Vertrages in 2013 haben Regierungen weltweit die Gefahr und Toxizität von Quecksilber (Hg) anerkannt und Maßnahmen zur Kontrolle und Reduzierung von Hg festgelegt. Obwohl Quecksilber in der Umweltforschung schon seit Jahrzehnten ein wichtiges Thema ist, gibt es noch offene Fragen zu den grundlegendsten Prozessen im globalen Hg Kreislauf und auch bezüglich der Transformation von Hg Spezies. Der Anteil von Hg aus hydrothermalen Quellen könnte einer der bedeutsamsten, natürlichen Beiträge zum globalen Hg Kreislauf sein, jedoch unterscheiden sich die Schätzungen um mehrere Größenordnungen von 20 bis 2000 t pro Jahr. Es gibt, wenngleich widersprüchliche, Daten über Hg Konzentrationen in hydrothermalen Quellen in der Tiefsee, wogegen hydrothermale Quellen in flacher, küstennaher Umgebung bisher jedoch ignoriert wurden. Gerade diese haben jedoch einen großen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung der biologisch wichtigen Küstengewässer. Hydrothermale Quellen setzen nicht nur giftige Verbindungen frei, wie z.B. Schwefelwasserstoff und Arsenverbindungen, sondern liefern auch Nährstoffe wie Eisen und Kohlenstoffverbindungen und sind dadurch eine ökologische Nische für Organismen. Obwohl einige Studien diese hydrothermalen Systeme im Flachwasser als eine mögliche Quelle für Hg thematisierten waren die Ergebnisse nicht zufriedenstellend. Ein Grund könnte die herausfordernde Matrix der hydrothermalen Lösungen sein, sowie eine unzureichende Datenlage um Aussagen über den Gesamteintrag von Hg zu treffen. Noch wichtiger als die Gesamtmenge des Hg Eintrages ist die Verteilung der individuellen Hg-Spezies. Eine fundamentale Transformation ist die Methylierung von Quecksilber (MeHg) und die daraus resultierende Verstärkung der Toxizität. MeHg bioakkumuliert und biomagnifiziert sich innerhalb der marinen Nahrungskette und damit auch letztlich im Menschen. Die Methylierung von Quecksilber ist ein ozeanweites Phänomen. Die niedrigen Konzentrationen von Hg im offenen Gewässer machen das genaue Erforschen dieser biologisch-chemischen Reaktion jedoch schwierig. Hier können hydrothermale Quellen im Flachwasser als natürliche Laboratorien genutzt werden um die Umwandlungsraten von Hg-Spezies und deren Abhängigkeit von Umwelt Faktoren zu bestimmen. Dementsprechend schlagen wir vor, die Speziierung und den Eintrag von Hg für Flachwasser-Hydrothermalsysteme zu bestimmen, um damit bessere Schätzungen für den globalen Quecksilber Kreislauf zu bekommen. Die geplante Arbeit besteht aus 4 Teilen: (1) Probenahme an ausgewählten Standorten, (2) Vollständige Charakterisierung der freigesetzten Hg-Spezies (anorganisches Hg, MeHg und elementares Hg), (3) Bestimmung der Methylierungsrate und (4) eine Schätzung der mengenmäßigen Freisetzung von totalem und methyliertem Hg.
Erdwärme kann als erneuerbare Energiequelle fossile Energieträger mehr und mehr ersetzen und damit zum Klimaschutz beitragen und Wertschöpfung vor Ort schaffen. Trotz großer Potenziale ist der Anteil der Wärme aus tiefer Geothermie noch sehr gering. Ziel der Bundesregierung ist es, diesen Anteil in den nächsten Jahren deutlich zu erhöhen. Ein zentrales Hemmnis zum bundesweiten Ausrollen der tiefen Geothermie für die kommunale oder gewerbliche Wärmeversorgung ist das ungünstige Verhältnis hoher Anfangsinvestitionen gegenüber den späteren moderaten Betriebskosten. So ist für die Planung und erfolgreiche Umsetzung eines Geothermieprojekts eine geowissenschaftlich fundierte Datenbasis unerlässlich. Weitere wichtige Hemmnisse für die Umsetzung von Projekten sind das Fündigkeitsrisiko, die Finanzierung von Projekten und die Akzeptanz von Netzbetreibern, Kommunen sowie der Bevölkerung vor Ort. Zentrales Ziel des Projekts Warm-Up ist es, den Roll-Out der Mitteltiefen, hydrothermalen Geothermie im Bereich der Wärmenutzung zu unterstützen. Das Teilvorhaben des ECOLOG-Instituts zielt hierbei insbesondere darauf ab, sozioökonomische Hemmnisse und Erfolgsfaktoren herauszuarbeiten, um darauf aufbauend Empfehlungen zur lokalen Ausgestaltung für eine wirtschaftliche Integration der Mitteltiefen Geothermie unter Akzeptanz der lokalen Stakeholder abzuleiten. Die Ergebnisse fließen ein in die Weiterentwicklung obertägiger Bewertungskriterien für Explorationskampagnen. Zentraler Bestandteil der Arbeiten des ECOLOG-Instituts sind vertiefende Untersuchungen zu sozioökonomischen Faktoren an potentiellen Standorten. Der Fokus liegt auf der Identifizierung wesentlicher Hemmnisse, relevanter Akteure, der Akteurskonstellationen und Motive sowie Risikowahrnehmungen (Akteursanalyse), der Finanzierungsstrukturen und der Akzeptanz.
Das hier skizzierte Projekt WarmUP zielt auf den Roll-Out der mitteltiefen, hydrothermalen Geothermie (Fördertemperaturen von ca. 40 bis 70 Grad C in Tiefen von 500 bis etwa 2.000 m) im Bereich der Wärmenutzung. Mittelfristiges Ziel ist der Ausbau von heute 1,4 TWh/a auf 10 TWh/a in 2030. Zusammen mit dem Projekt WärmeGut, mit dem das Potenzial der oberflächennahen Geothermie gehoben werden soll, wurde von BGR und LIAG im Austausch mit den Plänen des BMWK die 'Nationale Erdwärmestrategie' skizziert. Die Strategie zeigt auf, wie und in welchem Umfang Geothermie für eine nachhaltige, preisstabile, versorgungssichere Abdeckung des Wärmebedarfs in Deutschland umgesetzt werden kann. Für den Bereich der mitteltiefen Geothermie ist eine deutschlandweite Anschubhilfe für Explorationstätigkeiten zur Umsetzung von hydrothermalen Projekten mit hohen Erfolgsaussichten vorgesehen. Eine bundesweite durch Fördermittel unterstützte Explorationskampagne hilft, einerseits die deutsche Wirtschaft im Technologiesektor Energierohstoffe zu unterstützen und gleichzeitig Klimaschutzziele zu erreichen, indem die Geothermie gezielt als Erneuerbare Energie für den Wärmesektor unterstützt wird. Diese bundesweite Explorationskampagne sollte daher nach wissenschaftlich validen Kriterien erfolgen. Geförderte Explorationsstandorte sollten möglichst günstige Voraussetzungen bieten, und zwar geologisch als auch infrastrukturell aussichtsreiche Voraussetzungen. Derzeit fehlt ein Kriterienkatalog, nach dem Explorationsstandorte ausgewählt und bewertet werden können. Dieser Kriterienkatalog sollte praxistauglich sein und sowohl den Untertage- wie Übertage-Bereich abdecken, damit Geologie und Infrastruktur eines Standorts bewertet werden können.
Die Mitteltiefe Geothermie hat durch die Erschließung eines hochproduktiven Sandsteinreservoirs in der Landeshauptstadt Schwerin, das ab 2023 mit ca. 7,5 MWth Heiznennleistung (= 5,7 MWth geothermische Leistung) etwa 10 % des Fernwärmebedarfs abdecken wird, einen entscheidenden Impuls erfahren. Diesen Impuls wollen die Energieversorgung Schwerin GmbH & Co. Erzeugung KG, nachfolgend EVSE, nutzen und die Leistung geothermischer Wärme in der Fernwärmeversorgung auf 67 MWth im Jahr 2035 steigern und dadurch mindestens 65 % des Fernwärmebedarfs bereitstellen. Das Verbundvorhaben DeCarbSN schafft die wissenschaftliche Basis (Know-how), dieses langfristige Ausbauziel durch folgende Schwerpunkte zu erreichen: (1)Entwicklung eines digitalen 3D-Reservoirmodells (digital twin) auf Grundlage hochauflösender 3D-Seismikdaten, (2)Wissenschaftliche Begleitung einer optimierten Erschließung am Standort Schwerin-Lewenberg zur Steigerung der Dublettenleistung auf 300 m³/h (Ausbaustufe I), (3)Thermo-hydraulische Laborstudien, Durchflussversuche und numerische Modellierung für die Maximierung der Dublettenleistung auf 500 m³/h (Ausbaustufe II), (4)Entwicklung eines nachhaltigen Erschließungs- und Bewirtschaftungskonzepts der hydrothermalen Lagerstätte und Integration in das Fernwärmenetz der Stadtwerke Schwerin (5)Öffentlichkeitsarbeit, Wissenstransfer und Upscaling. Das Gesamtziel des Verbundvorhabens DeCarbSN ist die Dekarbonisierung der Fernwärmeversorgung in Norddeutschland durch Ausbau der Mitteltiefen Geothermie. Der Modellstandort Schwerin steht hier exemplarisch für norddeutsche Mittel- und Großstädte mit bereits vorhandenen Wärmenetzen, so dass das entwickelte Know-how auf weitere Standorte mit vergleichbarer kommunaler Infrastruktur übertragen werden kann. Dadurch bietet sich ein geschätztes Potenzial für den Zubau von 400-800 MWth geothermischer Leistung bis 2035.
Die Energiewende hin zu erneuerbaren Energien ist eine der größten sozioökonomischen Herausforderungen in Europa. Rund die Hälfte der Energie wird in Form von Wärme benötigt, wovon nur ca. 20 % im Moment aus erneuerbaren Energiequellen stammt. Ein wichtiger Bestandteil zur vollständigen Wärmeabdeckung durch erneuerbare Energieressourcen ist die hydrothermale Geothermie. Dabei ist die nachhaltige Verfügbarkeit ein wichtiges Thema. Ziel des Projektes MALEG ('Machine Learning for Enhancing Geothermal energy production') ist es, ein maschinell lernendes Vorhersageprogramm zu entwickeln, das in Verbindung mit neuen verfahrenstechnischen Anlagen die Möglichkeit schafft, Produktivität und Wirtschaftlichkeit von Geothermieanlagen deutlich zu verbessern. Ziel ist es, die Möglichkeiten einer stärkeren Temperaturabsenkung für eine Kaskadennutzung zu analysieren und anlagentechnisch zu ermöglichen unter Berücksichtigung eines nachhaltigen Reservoir Managements. Basierend auf standortspezifischen Eigenschaften wie Temperatur, Reservoirdruck oder Thermalwasserchemie, sollen die optimalen Betriebsparameter ermittelt werden, um damit auch die Betriebssicherheit über lange Zeiträume zu gewährleisten. Das Ziel des Teilprojektes der Hydroisotop ist die Charakterisierung der Thermalwässer der drei am Projekt beteiligten Geothermieanlagen, die Evaluierung von möglichen störenden, die Anlagen gefährdenden Prozessen sowie die Ermittlung möglicher Prozesse bei möglichen Veränderungen der Betriebsparameter. Die Ermittlung der hydrochemischen Parameter sowohl in der Anlage als auch während der Demonstratorexperimente bildet die Grundlage für die Validierung und Kalibrierung der hydrochemischen Modelle und des Inputs für die maschinellen Lernprogramme und -modelle.
Für die Medizinische Hochschule Hannover hat das GeothermieZentrum Bochum gemeinsam mit der GeoDienste GmbH (Garbsen) im Zeitraum von August 2007 bis März 2008 eine Vorstudie zur Einbindung der Geothermie in das Energiekonzept des Klinikums erstellt. Im Anschluss an diese Vorstudie wurde eine Wirtschaftlichkeitsanalyse erstellt, welche die petrothermale und hydrothermale Versorgung betrachtete. Vorstudie: Die Medizinische Hochschule Hannover (MHH) wird derzeit von den Stadtwerken Hannover mit den Medien Gas, Strom und Fernwärme zur Erzeugung ihrer dreigliedrigen Energieversorgung, bestehend aus Dampf, Raumwärme und Klimakälte, versorgt. Aufgrund der hydrogeologischen Situation am Standort der MHH in Hannover wird eine Einbindung der Geothermie sowohl in den Heizkreislauf (direkte Integration über Wärmetauscher) als auch in den Kälteklimakreislauf (modular betriebene Absorptionskältemaschinen) vorgeschlagen. Ziel der Einbindung ist es konventionelle, preislich fluktuierende und primärenergetisch nachteilige Energieträger, wie in erster Linie elektrischen Strom und nachrangig Fernwärme oder Gas, durch den Einsatz der Geothermie vollständig, oder im Rahmen der Leistungsfähigkeit des geothermischen Reservoirs teilweise, zu ersetzen. Wirtschaftlichkeit, CO2-Bilanz und Versorgungssicherheit stehend dabei im Vordergrund. Die Grundlastfähigkeit der Geothermie wird in der vorgeschlagenen Anlagenkonfiguration vollständig ausgenutzt. Im Bereich der Spitzenlastdeckung spielt die Geothermie daher keine Rolle. Die geothermisch unterstützte Dampferzeugung findet im betrachteten Szenario keinen Eingang. Dies liegt in der internen Wärmerückgewinnung im Dampferzeuger durch den Economizer zur Vorwärmung des Speise- und Verbrauchswassers begründet. Da die Geothermie bei der Dampfherstellung nur einen geringen energetischen Beitrag leisten kann und Investitionen für ihre Anbindung an das Dampferzeugersystem entstehen, wird von der Betrachtung dieser Systeme abgesehen. Übersteigt die Bereitstellung von geothermischer Energie im Heiz- oder Kühlfall die Energienachfrage, lassen sich Pufferspeicher integrieren um diese überschüssig Energie effizient zu speichern. Bei Lastspitzen kann die Energie zurückgewonnen werden. Somit erhöht sich der geothermische Anteil an der Gesamtenergiebereitstellung. Wirtschaftlichkeitsanalyse: Hier wurden 9 verschiedene Szenarien untersucht, welche sich aufgrund ihrer Art (petrothermal / hydrothermal), der Bohrtiefe (4500 / 3000 m), ihrer Schüttung (15-50 l/s), Temperatur (115 / 160 Grad C) oder Bereitstellung (Wärme / Strom+Wärme) unterscheiden. Die höheren Investitionskosten für die petrothermalen Systeme werden durch die höhere Energieausbeute (Schüttung und Temperatur) abgefangen und diese somit wirtschaftlicher als die hydrothermalen Systeme, welche sich in der Amortisationsrechnung nur aufgrund der steigenden Energiepreise nach einigen Jahren rechnen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 89 |
| Land | 12 |
| Wissenschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 82 |
| Text | 4 |
| unbekannt | 10 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 4 |
| offen | 91 |
| unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 95 |
| Englisch | 25 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Datei | 2 |
| Dokument | 4 |
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| Unbekannt | 1 |
| Webdienst | 6 |
| Webseite | 59 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 86 |
| Lebewesen und Lebensräume | 59 |
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| Mensch und Umwelt | 96 |
| Wasser | 55 |
| Weitere | 91 |