Scinexx-LogoSpringer-Verlag, Heidelberg
Freitag, 10.02.2012















Biogas „veredelt“ Erdwärme
Hybridanlage vereint beide Stromerzeugungstechnologien und führt zu höherer Effizienz
Damit geothermische Stromerzeugungsanlagen wirtschaftlich arbeiten können, benötigen sie in der Regel eine Temperatur von über 120°C in den wasserführenden Schichten des Untergrundes. Damit sind sie stark an bestimmte Standorte gebunden. Nun könnte jedoch ein neuartiges Konzept die Einsatzgebiete der Erdwärmenutzung stark erweitern. Denn durch die gleichzeitige Wärmezufuhr aus einer Biogasanlage reichen bereits Wassertemperaturen von knapp über 100°C für eine wirtschaftliche Stromerzeugung aus.

Biogasanlage
Biogasanlage
© Schmack Biogas Biogasanlage
Eine Gemeinde im Oberrheingraben beauftragte Ingenieure, die sowohl mit der Nutzung von Biogas als auch von Erdwärme vertraut sind. Damit bot sich der Ausgangspunkt für die Vereinigung der beiden regenerativen Energieträger in einer innovativen Hybridanlage. In einer Biogasanlage wird in einem Vergärungsprozess Methan mit circa sieben Megawatt (MW)Feuerungswärmeleistung erzeugt und anschließend in Blockheizkraftwerken verbrannt. Die Motoren erzeugen Strom, der ins Netz eingespeist wird. Die hohen Temperaturen aus dem Abgas der Motoren und aus dem Kühlwasser werden über Wärmetauscher in den Kraftwerkskreislauf einer Geothermieanlage eingespeist.

Effiziensteigerung…
Auf diese Weise lässt sich der Kraftwerkskreislauf bei einer Abwärmeleistung der Blockheizkraftwerke von rund 2,4 MW um mehr als 10°C aufheizen. Der Clou: Die Temperatur des geförderten Thermalwassers muss nun nur noch etwa 105°C betragen. Dadurch erhöht sich der Bruttowirkungswirkungsgrad der Stromerzeugung um circa 0,8 Prozentpunkte. Zusätzlich wird – je nach Leistung der Biogasanlage – bis zu 2,4 MW Wärme dem Geothermiekraftprozess zugeführt. So erzeugt die Geothermieanlage bis zu 500 kW mehr Strom, was einer Leistungssteigerung von mehr als zehn Prozent durch die „Hybridisierung“ entspricht.

…und Umweltschutz
Biogasanlage von innen
Biogasanlage von innen
© Schmack Biogas Biogasanlage von innen
Doch neben der Effizienzsteigerung ergeben sich weitere Synergieeffekte: So kann die Abwärme aus den thermischen Stromerzeugungsanlagen als Kraft-Wärme Kopplung den Verbrauchern in der Umgebung zur Verfügung gestellt werden. Die Nutzungsmöglichkeiten der Wärme sind dabei äußerst vielfältig und reichen von der Raumheizung über die Warmwasserbereitung von Schwimmbädern bis hin zur gewerblichen Nutzung wie in Gewächshäusern. Normalerweise müssen für diese Abnehmer zuverlässige Ersatzsysteme auf konventioneller Basis wie Öl- oder Gasverbrennung bereitgehalten werden. Doch durch die Hybridanlage kann bei Ausfall eines Systems die Wärme entweder aus dem Biogas oder der Geothermie weiter zur Verfügung gestellt werden. Auf diese Weise entfällt das fossil befeuerte Zusatzsystem und schont so die Umwelt.

Sollte das Beispielprojekt im Oberrheingraben verwirklicht werden, könnten mit der Stromerzeugung von bis zu 44.000 MWh elektrische Leistung pro Jahr bis zu 28.000 Ein-Personenhaushalte versorgt werden. Dabei lassen sich durch die Substitution von Erdgas in einem Gas- und Dampfturbinenkraftwerk rund 18.000 Tonnen des klimaschädlichen CO2 pro Jahr einsparen.

Regionale Erweiterung der Geothermienutzung zur Stromerzeugung
Durch die einfache Grundidee, eine zweite regenerative Energiequelle mit der Geothermieanlage zu koppeln, lässt sich die Anwendung der Erdwärme zur Stromerzeugung regional weiter ausdehnen. So können nun auch Regionen mit Reservoirtemperaturen von unter 120°C wirtschaftlicher betrieben werden. Dies gilt nicht nur für Teile des als besonders heiß bekannten Oberrheingrabens, sondern auch für andere Regionen in Deutschland. Gerade im Molassebecken, wo in dem tiefen Reservoir des Malmkalks die Temperaturen häufig „nur“ zwischen 80°-120°C betragen, ist das Potenzial der Koppelung der Geothermie an eine andere regenerative Energiequelle wie das Biogas extrem hoch.
(H. Kreuter (GeoThermal Engineering GmbH); B. Kapp (Aufwind Schmack GmbH), 09.02.2007 - AHE)
Artikel drucken    zum Archiv
Nach verwandten Themen suchen:
Geothermie, Erdwärme, Biogas, Energie, Strom, Kraftwerk
Geothermie - Februar 2007
Dieser Artikel ist Teil des GeoUnion-Monatsschwerpunkts "Geothermie". Weitere Meldungen finden Sie unter folgenden Links oder sind in Vorbereitung:
Heizung aus der Tiefe
Messestadt Riem in München wird seit Jahren erfolgreich über Erdwärme versorgt
Hybrides Gewächshaus liefert Strom und spart Wasser
Erdwärmegekoppeltes und stromerzeugendes Envelope-Gewächshaus spart Ressourcen
Biogas „veredelt“ Erdwärme
Hybridanlage vereint beide Stromerzeugungstechnologien und führt zu höherer Effizienz
Tiefe Löcher für heißes Wasser
Tiefbohranlage speziell für Geothermieprojekte entwickelt
Suche
Erweiterte Suche
GeoUnion
Logo GeoUnion
Dossiers zum Thema
Biomasse
Holz, Stroh und Biogas - Energielieferanten der Zukunft?
Geothermie-Kraftwerke in Deutschland
Technische Spielerei oder ernsthafte Alternative?
Geothermie weltweit
Die Lösung aller Energieprobleme?
Erneuerbare Energien
Welche Zukunft haben die "Ressourcen der Zukunft"
GeoBasics - Artikel
Kein Regen ohne Eiskeim
Starthilfe für den Golfstrom
Ein fliegendes Labor für Klimaanalysen
Antarktis: Meeresströmung trotzt Klimawandel
Ein Frühwarnsystem für das Mekong-Delta
Wasserversorgung und Wasserverschmutzung in Guangzhou
Peru: Klimawandel verschärft Wassermangel in Lima
Ältestes Eis der Antarktis im Visier
Polarstern umrundet Nordpol
Klimabüro für Polargebiete eröffnet
Arktis: Eisschmelze erreicht fast Rekordniveau
Kopernikus macht Erde sicherer
Europas modernstes Wetterradar überwacht Deutschland
Waldbrände beeinflussen Arktis-Atmosphäre
GOCE nimmt die Erde ins Visier
Spuren von Europa in der kanadischen Arktis entdeckt
Erste geologische Weltkarte im Internet
Vietnam verliert Küste
Erdbeben haben Grenzen
Meteoriten in der Falle
Steine des Himmels
Neues Mineral in Kometenstaub entdeckt
Gefahr aus dem All
Mit Mikrofossilien auf Erdöl-Jagd
Mit Fossilien der Evolution auf der Spur
Archiv
GeoSchwerpunkt
Themen, Fakten, Hintergründe ...mehr
GeoAngewandt
Aus Forschung und Wissenschaft ...mehr
GeoKöpfe
Persönlichkeiten im Profil ...mehr
GeoVorOrt
Geotouristische Highlights ...mehr
GeoSchon gewusst?
Interessant und Wissenswert ...mehr

Copyright (c) 1998 - 2012
Springer-Verlag, Heidelberg - MMCD NEW MEDIA, Düsseldorf