Wohl einer der wichtigsten Meilensteine eines Tiefengeothermieprojekts ist die Finanzierungszusage. Eine erfolgreiche Finanzierung bedarf einer Vielzahl an vorausgehenden Arbeitsschritten.
Zur Aufsuchung von Erdwärme bedarf es einer bergrechtlichen Erlaubnis und zur konkreten Gewinnung dann zusätzlich einer entsprechenden Bewilligung. Zur Erlangung dieser ist eine enge Abstimmung mit den verantwortlichen Bergbehörden und Wirtschaftsministerien notwendig.
Schon früh sollte ein Konzept zu den Bohrungen und der anschließenden Förderung erarbeitet werden. Eine der ersten Aktivitäten des Unternehmens in Phase 2 ist daher eine Machbarkeitsstudie, die diese Aspekte des Projekts und auch das Wärmenutzungskonzept evaluiert, sowie Temperaturen und Volumenströme abschätzt. Hierzu wird auch ein erstes Modell zum besseren Verständnis des Untergrundes erstellt und Datenlücken hierzu identifiziert.
Für eine aussagekräftige Evaluierung ist ein möglichst detailliertes geologisches 3D-Modell wichtig. Daten und Modelle hierfür können ggfs. von Dritten bezogen werden; eine eigene Seismik-Messkampagne kann aber ebenfalls nötig werden. Für diese ist, wie auch für die spätere Bohrungen, eine bergrechtliche Bewilligung erforderlich. Nach Durchführung aller notwendigen Voruntersuchungen ist meist eine POS (Probability-of-Success) Studie notwendig. Diese bewertet die Risiken und Chancen des Projektes zu Geologie und Fündigkeit sehr detailliert.
Das für das Projekt vorgesehene Grundstück bedarf ebenfalls einer umfangreichen Eignungsprüfung. Parameter wie Zuwegung, Lärmemissionen, umweltrechtliche Fragen, eventuell notwendige Ausgleichflächen und mögliche Herausforderungen mit induzierter Seismizität sind nur einige zu beachtende Sachverhalte. Meist muss auch eine Umweltverträglichkeits-Vorprüfung (UVP-V) durchgeführt werden. Für diese ist ausreichend Zeit einzuplanen.
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Geothermieforum Niedersachsen
Das Geothermieforum Niedersachsen ist eine Kooperation des Landesamtes für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG) und des BVEG in Zusammenarbeit mit dem Niedersächsischen Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Bauen und Digitalisierung.
Für die notwendigen Bohrplätze und Bohrungen selbst sind bergrechtliche Betriebspläne notwendig. Diese Betriebspläne bedürfen wiederrum einer Vielzahl an vorausgehenden Arbeitsschritten. Nach den erfolgreich genehmigten Betriebsplänen und dem fertig gestellten Bohrplatz kann endlich mit der ersten Bohrung begonnen werden.
Die erste Bohrung ist in vielen Projekten wegweisend für den weiteren Verlauf des Projektes. Stimmt die Temperatur und die erwarteten Fördermengen? Wenn sich die Bohrung vielversprechend präsentiert, muss diese hierauf getestet werden.
Nach einem erfolgreichen Testen der ersten Bohrung können weitere Bohrungen niedergebracht werden. Bei vielen Projekten werden insgesamt zwei Bohrungen realisiert, die sogenannte Dublette.
Es wird dringend empfohlen, den Prozessschritt Aufsuchung durch eine fundierte Öffentlichkeitsarbeit zu begleiten.
Gründung und Aufbau einer Trägergesellschaft
Basierend auf der Recherche der Abnehmerstruktur: Make/Buy-Analyse; Beschreibung der Rollen für Aufsuchung und Bau der Anlage
Basierend auf der Recherche der Abnehmerstruktur: Make/Buy-Analyse; Beschreibung der Rollen für Betrieb der Anlage
Erstellung eines bohr-und fördertechnischen Konzepts
Temperaturen und Volumenströme abschätzen
Wärmenutzungskonzepte evaluieren
Wirtschaftlichkeit und Umweltauswirkungen abschätzen
Finanzierung des Projekts und Versicherungen
Identifikation möglicher Geldgeber und Partner
Versicherungen abschließen
Abnahmevertrag für Wärme und/oder Strom (Power Purchase Agreement – PPA)
Fördermittel beantragen
Tiefengeothermieprojekte weisen niedrige operative Kosten während des Betriebs auf. Dafür weisen sie in der Frühphase ein relativ hohes – insbesondere geologisches – Risiko und darüber hinaus hohe Kosten in der Aufsuchungsphase auf. Daher ist eine solide Planung besonders wichtig.
Durchführung hydrogeologische Untersuchungen in der Lagerstätte
Auswertung hydrogeologische Untersuchungen
Durchführung und Auswertung weitere geophysikalischer Messungen
Probability-of-Success (POS)-Studie
Charakterisierung der geologischen Unsicherheiten
Quantifizierung der Fündigkeitsrisiken
Klärung der Nutzbarkeit des Grundstücks
Kommunikation mit Grundstückseigner und Anwohnern
Klärung der Zuwegung
Klärung der Eignung des Standorts
Umweltverträglichkeits-Vorprüfung (UVP-V)
Kauf bzw. Pacht des Grundstücks
Das Video beschreibt am Beispiel der Erdgas- und Erdölförderung den Ablauf einer Umweltverträglichkeitsprüfung. Gleiches gilt auch für die Tiefengeothermie.
Betriebsplan/-pläne für die erste Bohrung
Unternehmensvertreter für das Projektmanagement: Bohrplatzbau, Bohr- und Testarbeiten auswählen
verantwortlichen Projektgeologen auswählen
Festlegung von arbeits- und umweltschutzrelevanten Projektvorgaben
Bohrpfad designen
Reibung und Hydraulik berechnen
Analyse der Offsetdaten für die Bohrungscharakterisierung und Erstellen einer Bohrrisiken-Matrix
Zementierung planen
Drucktests planen
Verrohrungs-Plan erstellen
Bohrspülung charakterisieren
Mudlogging-Plan erstellen
Auswahl des Bohrkontraktors/ der Bohranlage und der Servicefirmen
Planung Zuwegung/Bohrplatz/Betriebsgelände
Wellhead und Untertageverrohrung bestellen
Alarm- und Gefahrenabwehrplanung
notwendige Untertagemessgrößen für Teufenabschnitte definieren und Messplan erstellen (Bohrlochmessungen)
Kostenplan erstellen (AFE)
Verträge mit Bohrkontrakter und Serviceunternehmen
Erstellung Bohrprogramm
Monitoringkonzept für die fertig abgeteufte Bohrung erstellen
Bohr-Betriebsplan erstellen und bei der Bergbehörde einreichen
Bohrplatzbau und Durchführung der ersten Bohrung
Bohrplatz herrichten
Anmietung und Betrieb von Bohranlagen inkl. Personal
Bereitstellen von Zusätzen für Bohrspülung
Durchführen von Bohr- und Reservoirfluidmessungen vor Ort und im Labor
Ordern von Untertagebohrwerkzeuge samt Bedienpersonal
Einbau von Rohrtouren
Zementierungen
Vermessen der Formations- Bohrungs-, und Prozesseigenschaften
Entnahme von erbohrten Gestein, Gasproben, ggfs. Kernentnahmen
Betriebsplan/-pläne für die zweite/weitere Bohrungen
Dies geschieht analog zum Betriebsplan für die erste Bohrung, wobei Ergebnisse aus der ersten Bohrung einfließen. Ggfs. können einige Teilschritte entfallen, wenn z.B. vom selben Bohrplatz aus gebohrt wird (in der Regel ist dies der Fall, weil die Bohransätze obertage nur wenige Meter auseinander sind) oder dieselben Dienstleister beauftragt werden.
Durchführung der zweiten/weiterer Bohrungen
Dies geschieht analog zur Durchführung der ersten Bohrung. In der Regel sind die Bohransätze obertage nur wenige Meter auseinander und derselbe Bohrplatz wird verwendet. Für die Lernkurve fließen die Erfahrungen aus der ersten Bohrung ein.
Zirkulationstests
Zirkulationstest durchführen
Festlegung, welche Bohrungen produzieren, welche injizieren sollen
Reservoirsimulation
THC-Modellierung (thermal-hydrodynamic-chemical)
Förderprognose
Bei einer Reservoirsimulation werden geologische und geophysikalische Informationen zu einem 3D-Modell zusammengefügt und der geothermale Betrieb im Untergrund simuliert:
Mit den Erkenntnissen aus den erfolgreich niedergebrachten Bohrungen und den anschließenden Fördertests muss das Reservoir modelliert und anschließend simuliert werden. Dieses ist notwendig für den Betrieb des Tiefengeothermieprojekts. Auch für die finale Auslegung der obertägigen Anlage ist diese unbedingt notwendig.
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Der Gesetzentwurf zum Geothermie-Beschleunigungsgesetz – genauer: Gesetz zur Beschleunigung von Genehmigungsverfahren für Geothermieanlagen, Wärmepumpen und Wärmespeichern sowie weiterer rechtlicher Rahmenbedingungen (GeoWG) – ist Anfang September von der Bundesregierung beschlossen worden.
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Am 26. Juni 2023 fand eine Anhörung im Ausschuss für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz des Niedersächsischen Landtages statt. Der Bundesverband Erdgas, Erdöl und Geoenergie e.V. (BVEG) hat hier Stellung zum Antrag der CDU-Fraktionen bezogen.
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