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12 | 2012

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Technik &Management

Technik &Management Erneuerbare Energien Bilder (4) und Grafik: GFZ Potsdam sowie GFZ Potsdam, Schmidt +Clemens Prinzip einer geothermischer Stromerzeugung mit dem ORC-Verfahren Korrosionsforschung in einem Bypass des Thermalwasserkreislaufs inGroß Schönebeck ner Hersteller installiert. Schwerpunkt der Korrosionsuntersuchungen ist eine Korrosionsteststrecke, die mit insgesamt 30 Zugängen eine Vielzahl von Experimenten mit Materialproben und Tests mehrerer Korrosionsmonitoringsystemeermöglicht. Ergänzendwerden parallelMaterialproben mit Realfluidin Autoklaven unter Laborbedingungen untersucht. Die bei den Untersuchungen eingesetzten Monitoringsysteme erfassen während des laufenden Betriebs alle Veränderungen von Werkstoffen und Fluid mit hoher lokaler und zeitlicher Auflösung und ermöglichen einen Online-Datenzugriff. Ähnliche Systeme werden bereits in der chemischen Prozesstechnologie erfolgreich eingesetzt. Da Korrosion in wässrigen Medienelektrochemischer Natur ist, lässt sie sich mittels elektrochemischer Methoden gut verfolgen und bewerten. Neben klassischenAuslagerungsversuchen zur Ermittlung derKorrosionsbeständigkeit sinddeshalb elektrochemische Messungen in der Korrosionsteststrecke implementiert, deren zeitlich aufgelöste Messwerte eine Bewertung der KorrosionsprozesseinAbhängigkeitder Förderbedingung und gegebenenfalls schwankenden Fluideigenschaften ermöglichen. Weitere Arbeitsschwerpunkte Im Jahr 2011 wurde ein Forschungskraftwerk mit drei aufeinander abgestimmten ORC-Modulen konzipiert und in Groß Schönebeck errichtet. Diese Module können einzeln oder gemeinsam in Betriebgehen undsind insgesamt auf eine elektrische Leistung von 1MW ausgelegt. Am Forschungskraftwerk werden Ansätze für eine verbesserte geothermische Stromerzeugung erprobt. In Groß Schönebeckkönnen somitalle relevantenProzesse in einer Geothermieanlage inklusive der Vorgänge im unterirdischen Reservoir während der geothermischen Stromerzeugung wissenschaftlich begleitet (Anlagenmonitoring) und optimiert werden. Ergebnisse und Perspektiven Die Laboruntersuchungen an C-Stählen, hochlegierten, nicht rostenden Stählen sowie Nickelbasislegierungen BINE Informationsdienst –Energieforschung fürdie Praxis Der BINE Informationsdienst hat den Auftrag, den Informationsund Wissenstransfer aus der Energieforschung in die Anwendungspraxis zu unterstützen und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördert. Weitere Informationen unter: www.bine.info und Titanwerkstoffen haben die korrosive Wirkung der heißen, hochsalinarenWässer mit denzuerwartendenKorrosionsformen Flächen-, Loch- und Spaltkorrosion gezeigt. Allerdings ließen sichimLabor nicht alle Einflussfaktorenberücksichtigen. Groß Schönebeck ergänzt die Erkenntnisse zur Eignung des Norddeutschen Beckens als Geothermieregion. Fluidparameter anderer Geothermiestandorte aus den übrigen Regionen werden in die Untersuchungen einbezogen. Mit den Ergebnissen ist es möglich, einzelne Materialien und Komponenten im Hinblickauf den Einsatz in Geothermieanlagen differenzierterzubeurteilen. Das Projekt erbrachte grundlegende Erkenntnissezur Charakterisierung von Fluiden und dem Verständnis von Korrosionsmechanismen. Mit dem neu entwickelten FluMo-System wurde erfolgreichein mobilesAnalysesystemfür geothermische Fluide getestet. Die in Groß SchönebeckerarbeitetenErkenntnisse werden die Bewertung neu erschlossenergeothermischerRessourcen im Hinblickauf Wirtschaftlichkeit, Systemstabilität und erreichbare Energieausbeute verbessern. Hemmnisse überwinden und Chancen nutzen Neben korrosionsbeständigen Komponentenbenötigt die tiefe Geothermie auch inanderen Bereichen technologische Weiterentwicklungen. Bisher werden überwiegend Verfahren und Komponenten eingesetzt, die aus der Erdöl- 46 UmweltMagazin Dezember 2012

und Erdgasförderung stammen. Dort herrschen allerdings andere Einsatzund Umweltbedingungen vor. Speziell auf die Geothermie zugeschnittene Komponenten und Technologien können dazu beitragen, die Erfolgsaussichten und Wirtschaftlichkeit der Wärme aus der Tiefe zuverbessern. Bis zu zwei Drittelder InvestitioneneinerGeothermieanlageentfallenauf die Bohrkosten. Um diese zu senken, benötigt man ne- ben einer verbesserten Vorerkundung (2D-/3-D-Seismik) auch veränderte Bohrtechnologien und -strategien. Im Mittelpunkt steht dabei, die Lebensdauer der Bohrwerkzeuge zu erhöhen sowie den Energie- und Materialverbrauch einer Bohrung zu reduzieren. Hier schließen sich dann speicherschonende Aufschlussverfahren an. Auch genauere Kenntnisse der örtlichen geologischen Gegebenheiten, wie sie etwa das geothermische Informationssystem GeotISliefert,sind einweitererFaktor,umdas Bohrrisiko und damit die Kosten künftig zu reduzieren. Geothermische Anlagen stellen aufgrund der in der Tiefe anzutreffenden Bedingungen hohe Anforderungen an die einzusetzenden Pumpen. Anstelle der bisherigen Pumpen, die aus der Kohlenwasserstoffförderung stammen und die obige Anforderungen nicht zufriedenstellenderfüllen, werden weiterentwickelte Systeme benötigt. Neue, auf den geothermischen Alltag ausgelegte Pumpen, sollen temperaturbeständig bis 200 °C sein, Volumenströme bis 150Literpro Sekunde bewältigen, Flexibilität beim Einsatz bieten,hohen Bohrlochdrücken standhalten und korrosionsbeständig sein. Weiterhin wird erwartet, dass sie wartungsarm und kostengünstig sind. Damit ließe sichdie Wirtschaftlich- keit verbessern. Deutschland verfügt über eine kompetente Forschungsinfrastruktur zur Geothermie mit einer intensiven Zusammenarbeit von Wissenschaft und Industrie. Durch die wissenschaftlich begleiteten Pilot- und die kommerziellenGeothermieanlagen liegen langjährige Praxiserfahrungen zur Nutzung geothermischer Ressourcen auf einem niedrigen Temperaturniveau vor. Ähnliche Ausgangsbedingungen Evides Industriewasser Postfach 101423 •D-42014 Wuppertal Tel. +49 (0)202 51 46 818 •E-Mail sales@evides.de www.evides.de Jeder Tropfen zählt! Vertrauen Sie auf unser Wissen. herrschen in vielen Regionen dieser Erde. Das Exportpotenzial für geothermische Technologien und Konzepte ist nochnicht ausgeschöpft. Uwe Milles, BINE Informationsdienst, Bonn, uwe.milles@fiz-karlsruhe.de Evides Verantwortung für Wasser Wasser ist ein wertvoller Rohstoff –setzen Sie ihn verantwortungsvoll ein! Die Wiederverwendung Ihrer Abwässer für industrielle oder landwirtschaftliche Zwecke kann auch wirtschaftlich sinnvoll sein. Wir sorgen dafür, dass Ihr Abwasser mehr ist als das Ende eines Wasserkreislaufs: mit auf Ihren Bedarf zugeschnittene Anlagen für die Abwasseraufbereitung, die wir für Sie planen, bauen, finanzieren und betreiben. Evides: Ihr Partner für langfristige und zuverlässige Wasserversorgung und Abwasseraufbereitung. UmweltMagazin Dezember 2012

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