Projekt 01724/01

Vorplanung eines geothermischen Heizwerkes in Ludwigslust

Projektdurchführung

Stadtwerke Ludwigslust Grabow GmbH
Bauernallee 3
19288 Ludwigslust

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Untersuchung des Einsatzes der bekannten Thermalwasserlagerstätten in der Stadt Ludwigslust zur Wärmeversorgung im Stadtgebiet von Ludwigslust. Das Ziel des Projektes war die wirtschaftliche Erschließung von Thermalwasserlagerstätten, die wirtschaftliche Auskopplung von Fernwärme und deren Nutzung in dem vorhandenen bzw. noch zu erweiternden Fernwärmegebiet der Stadtwerke Ludwigslust-Grabow GmbH.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZur Umsetzung der Zielsetzung des Vorhabens wurden folgende Verfahren und Methoden eingesetzt:
1. Geothermischer Teil:
Modellierung, anhand folgender Computer-Programme:
· CAGRA: Halbanalytische Lösung zur Berechnung der Temperaturverteilung im Speicher bis zum Durchbruch homogener Parameter
· CFEST: numerische Lösung für dreidimensionale thermische und hydraulische Vorgänge in porösen Medien
· Geologie: Auswertung und Extrapolation komplexer geologisch-geografischer Untersuchungen
2. Konventioneller Teil:
· Analyse der bestehenden Fernwärmeversorgung der Stadtwerke und Herausarbeiten der stufenweisen Netzerweiterungsmöglichkeiten durch die Geothermienutzung
· Auswertung und Einarbeitung der praktischen Erfahrungen der vier Geothermieprojekte in Mecklenburg/Vorpommern in die Vorplanung
· Vorauswahl der zum Einsatz geplanten Anlagentechnik für den Thermalwasserkreislauf
· Wirtschaftliche Untersuchung des geplanten Bohrverfahrens und Verfahrensauswahl
Auf der Basis der geordneten Jahresdauerlinien und der erforderlichen Investitionen wurde der Einsatz der Thermalwärme auf Wirtschaftlichkeit untersucht.


Ergebnisse und Diskussion

Die Thermalwasser-Lagerstätte in Ludwigslust gestattet es, daß die erforderlichen Bohrungen in unmittelbarer Nähe des vorhandenen Heizwerkes, Bauernallee 03, abgeteuft werden können. Damit sind für die Förderung und Verpressung des Thermalwassers nur kurze Transportleitungen erforderlich. Eine Erweiterung des vorhandenen Fernwärmenetzes ist von diesem Standort die wirtschaftlichste Lösung.
Die berechneten Thermalwasserparameter wurden wie folgt herausgearbeitet:
· Lage des Nutzhorizontes: in den Contorta-Schichten,
· Förderbohrung von 2.000 bis 2.050 m,
· Verpreßbohrung von 1.850 bis 1.900 m,
· Fördervolumen 100 bis 150 m³/h,
· Kopftemperatur 82°C +3-4K,
· Schichtwassermineralisation 195 g/l
Bei der geplanten Wärmeauskopplung von 21.502 MWh/a, bei einem Gesamtwärmebedarf von 25.417, MWh/a und einem mittleren Volumenstrom von 100m³/h wird eine mittlere Injektionstemperatur von 39,5°C erzielt. Die Thermalwasseranlage erreicht eine Vollaststundenzahl von 7.680 h/a. Die Spitzenkesselanlage liefert die Differenzwärme von 3.915 MWh/a.
Aus diesem Verhältnis ergibt sich folgende Emissionsminderung:
· bei CO2 von: 3.721,-t/a,
· bei CO von: 4,33 t/a
· bei NOx von: 3,00 t/a.
Für die Thermalwärme entstehen bei der Thermalwasserförderung, der Wärmeauskopplung und dem Fernwärmetransport bis zum Kunden Betriebskosten von 11,70 DM/MWh. Werden die Investitionskosten für die Bohrungen und die Wärmeauskopplung ebenfalls auf die gleiche Basis Thermalwasseranteil des Wärmebedarfs bezogen, so ergeben sich Betriebskosten von 74,39 DM/MWh.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

· 18.01.1995: Projektpräsentation bei den Stadtwerken Ludwigslust-Grabow GmbH in Ludwigslust
· 05.-07.10.1994: 3. Geothermische Fachtagung Schwerin, Vortrag von Herrn Bosecke
Erwähnung in der Literatur, wie:
* Kaltschmitt/Wiese- Erneuerbare Energien, -Springer -Verlag Berlin-Havelberg 1995,
Erwähnung in Fachvorträgen, wie:
* 6. Internationales Symposium, Polnische Akademie der Wissenschaften, Wärmeübergang und erneuerbare Energien, Szcecin, Ausgabe 1996
* Deutsch-Ungarischer Workshop - Erneuerbare Energie -, Ost-West, Wirtschaftsakademie Berlin, Dezember 1996


Fazit

Die im Projekt herausgearbeiteten Ergebnisse zeigen, daß die Nutzung von Thermalwasserlagerstätten mit hohem Temperaturniveau einen wesentlichen Beitrag zur Umweltentlastung durch CO2-Emissionen bringt.
Die Nutzung der Thermalwärme läßt sich trotz geringerer Betriebskosten gegenüber der konventionellen Wärmeerzeugung, aufgrund der hohen Investitionskosten für die Bohrungen und die Obertageanlage ohne zusätzliche Förderung nicht wirtschaftlich gestalten.