Geothermalkraftwerk Nesjavellir auf Island

Referenten: Kilian Stroh Martin Krieger

Gliederung

1. Einleitung

2. Standortfaktoren Island

3. Geothermische Kraftwerke Islands

4. Geothermal Kraftwerk Nesjavellir

4.1 Standort Nesjavellir

4.2 Daten und Fakten

4.3 Historie

4.4 Kosten

4.5 Energiegewinnungsprozess und Bohrungen

4.6 Wasserpipelines und Überlandleitungen

5. Ausblick

• Gemessen an kontinentaleuropäischen Maßstäben wird in Island Energie geradezu verschwenderisch genutzt

• Gehsteige in Reykjavik und Akureyri im Winter beheizt

• 40 km lange Verbindungsstraße von Reykjavík zum Flughafen wird nachts durchgehend mit Straßenlaternen beleuchtet

1. Einleitung

Die Geothermale Energie ist Islands wichtigste Energiequelle

• Island steht bezüglich der Nutzung von Erdwärme an der Weltspitze• 79.700 TJ oder 53 % der Primärenergie in Island kommt aus Erdwärme (2004)• Im Vergleich: Deutschland 5.609 TJ oder ca. 0,04 % des Primärenergieverbrauchs (2004)• Die geothermale Wärme liefert Heizung und Warmwasser für ca. 90% aller isländischen Haushalte• Mit Erdwärme und Wasserkraft deckt Island 100 % seines Strombedarfs aus erneuerbaren Quellen

1. EinleitungWoher kommt die viele Energie?

Ca. 90% aller aktiven Vulkane an den Rändern der Erdplatten, in Schwächezonen der Erde:

Durch Auseinanderdriften der Platten entsteht eine Lücke, die immer wieder mit basaltischem Magma gefüllt wird

so entstehen am Meeresgrund ein ozeanischer Rücken, Vulkane oder aus Basalt bestehende Inseln wie Island

2. Standortfaktoren Island

2. Standortfaktoren Island

• Vulkanismus steht eng im Zusammenhang mit den Prozessen im Erdinneren und mit der Plattentektonik• 550 aktive Vulkane der Erde sind nicht wahllos auf der Erdoberfläche verteilt: Vulkane findet man häufig entlang der Plattengrenzen z.B. entlang der mittelozeanischen Rücken (Island)

• ca. 30 aktive Vulkansysteme • Im Zentrum Islands liegen in 1 000m Tiefe Hochtemperaturfelder mit Wassertemperaturen bis 350°C• Niedrigtemperaturfelder finden sich auf der gesamten Insel, vor allem aber im Südwesten und Osten am Rand der VulkangebieteÜberall stößt man auf heißes Wasser mit einer Temperatur von etwa 150 °C in 1 000m Tiefe

Bislang liegt die Tiefengrenze für die wirtschaftliche Nutzung von Heißwasser- oder Dampfquellen bei ca. 5km

3. Geothermalkraftwerke Islands

5 wichtige geothermale Kraftwerke in Island, die ca. 24,5% (2008) des Bedarfs an Elektroenergie des Landes decken:

• Svartsengi-Kraftwerk • Nesjavellir-Kraftwerk • Krafla-Kraftwerk• Reykjanes-Kraftwerk• Hellisheiði-Kraftwerk

• Heißwasserspeicher Perlan

3. Geothermalkraftwerke Islands

5 wichtige geothermale Kraftwerke in Island, die ca. 24,5% (2008) des Bedarfs an Elektroenergie des Landes decken:

• Svartsengi-Kraftwerk• Nesjavellir-Kraftwerk • Krafla-Kraftwerk• Reykjanes-Kraftwer• Hellisheiði-Kraftwerk

• Heißwasserspeicher Perlan

4. Geothermalkraftwerk Nesjavellir

4.1 Standort Nesjavellir • im Südwesten Islands• Nahe dem Vulkan Hengill• Hochtemperaturgebiet• vulkanische Hitze des Zentralvulkans Hengill wird mittels Quellen und Bohrlöchern genutzt

4.2 Kraftwerk Nesjavellir

- Betreiber: Energiewerke Reykjavik- gegründet: 1999- (Zusammenschluss von Strom-, Wasser und Heizwerke Reykjavik)-Tiefe zwischen 1.000 und 2.000 Metern Tiefen-Geothermie / Durchmesser 150 - 230 mm- Temperatur bis 380°C - insgesamt 22 Bohrlöcher (5 davon dauerhaft geschlossen)- 60 MWH thermisch pro Bohrloch 30 MWH thermisch nutzbar- Gesamtleistung von 300 MW thermisch und 120 MW elektrisch- Versorgung von 155.000 Einwohner (97% der Häuser von Reykjavik)- Investitionskosten rund 338 Millionen Dollar

Daten und Fakten

4.3 Kraftwerk Nesjavellir Historie

1926 - durch Ing. John Polaksson, späterer Bürgermeister von Reykjavik und Ministerpräsident Islands. Gebiet Hengill erstmals genannt. - Zweifel bzgl. Menge an Wasser und Transportverluste - Erste Bohrungen 1946 (Schrimherrschaft Oli Metusalemsson - 5 Bohrungen zur Beheizung von Gewächshäusern und einem Haus1964 - Heizwerke Reykjavik kaufen Nesjavellir1965 - weitere Testbohrungen mit einigen Unterbrechnungen bis 1986 - (Analysen in Bezug auf Geologie, Geochemie und Geophysik)1987 - Baubeginn des Kraftwerks

4.3 Kraftwerk Nesjavellir

1990 - erster Bauabschnitt fertig gestellt (4 Bohrlöcher mit 100 MW thermisch Produktionskapazität von 560 l/s)1995 - nächster Schritt +1 Bohrloch, Wärmetauscher und Entgaser PK: 840 l/s (150 MW thermisch)1998 - die ersten beiden Dampfturbinen gehen in Betrieb - Erweiterung auf 200 MW thermisch; Wasserproduktion: 1.100 l/s - elektrische Leistung: 60 MW2005 - Erweiterung auf 300 MW thermisch; Wasserproduktion: 1.800 l/s - elektrische Leistung: 120 MW

4.4 Kraftwerk Nesjavellir Erschließungskosten

4.4 Kraftwerk Nesjavellir

Deutschland

Kostenverschiebung:- geologische Verhältnissen - Temperaturniveau - Anzahl der Bohrungen - Bohrtiefe

4.5 Kraftwerk Nesjavellir

3 Phasen

1.Phase: Förderung und Verarbeitung der Geothermalflüssigkeit aus dem Bohrloch

2. Phase: Gewinnung und Erhitzung von kalten Wasser

3. Phase: Produktion von Energie

Anlagenschema

- 177 Meter über den Meeresspiegel (Standort: Nesjavellir)- auf 406 Höhenmeter in Tanks gepumpt- Rohrleitung nach Reykjavik- Wasserfluss ohne Pumpe Schwerkraft- Länge 23 km (Nesjavellir Reynisvatn)- 2 °C Temperaturverlust (hoher Durchfluss und gute Isolation)- 1.800 l/sec- Verläuft zum Teil unter- bzw. oberirdisch- Stahl (Ausdehnung bei Temperatur)- Überlandleitung: 31 km- teilweise unter- bzw. oberirdisch

(Naturschutz)

4.6 Wasserpipelines und Überlandleitungen

- geschätztes Potenzial von 400 MW thermisch Heißwasser

- rentabler Betrieb noch 30 Jahre möglich

- Forschung in angrenzenden Gebieten laufen

- weitere geothermische Kraftwerke sind in

Island in Planung und Bau

5. Ausblick

Danke für Ihre Aufmerksamkeit.