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Description
Flashcards by Lukas Berger, updated more than 1 year ago
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Created by Lukas Berger
over 6 years ago
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| Question | Answer |
| Was ist Tiefengeothermie? Was ist Oberflächengeothermie? | – Wärmestrom aus Erdinnerem Geothermische Wärmenutzung & Stromerzeugung – Teilweise „Solarenergie“; Wärmepumpentechnologie |
| Was ist (tiefe) Geothermie? | Mit der Geothermie wird die Wärmeenergie bezeichnet, die durch im Erdinneren ablaufende radioaktive Zerfallsprozesse erzeugt wird und die in einem kontinuierlichen Wärmestrom vom Erdkern an die Erdkruste gelangt |
| Wie hoch ist die Energiegewinnung von 1km³ heißes Gestein? | Von der Erdoberfläche je 100 m näher zum Erdkern: ΔT ~ 3 K 1 km³ heißes Gestein um 100°C abgekühlt liefert ca. 30 MW für 30 Jahre 99% der Erde heißer als 1000°C |
| Woher kommt die Wärme der Geothermie? | • im Erdinneren gespeicherte Gravitationsenergie • im Erdinneren gespeicherte Ursprungswärme • Zerfall radioaktiver Isotope (v.a. K, Th, U) in der Erdkruste |
| Wie hoch sind die Geothermie-Potenziale? | Weltweit: 43 * 1024 Joule bis 3.000 m Tiefe Energieverbrauch: 3,5 * 1020 Joule/a Bedarf Menschheit für 120.000 a Zum Vergleich: Deutschland: 1,2 * 1024 Joule bis 10.000 m |
| Vorteile geothermischer Energie : | • Ständig verfügbar ohne zusätzlichen Speicheraufwand • Keine Transportkosten • Unabhängigkeit von Tages-, Jahreszeiten oder Witterung • Unendliche Wärmereserven vor allem im Tiefenbereich • Unabhängigkeit von internationalen Energiemärkten mit lokaler heimischer Energie • Keine umweltschädlichen Emissionen • Klimaneutral • Preisstabilität der Energieversorgung |
| Welcher Temperaturbereich ist für die Stromerzeugung wünschenswert? | |
| Wärmetransportvorgänge im Erdinneren |
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| WIe verhalten sich die Temperaturen im Erdmantel? | Erdmantel ist nicht homogen aufgebaut Zum Teil sehr hohe Temperaturen knapp unter der Erdoberfläche (Störzonen): z.B. in Bereichen hoher vulkanischer Aktivität (Island, Süditalien) oder in Bereichen aufeinandertreffender Kontinentalplatte viel Erkundung erforderlich Überprüfung von Temperaturniveau, Ergiebigkeit messen, (z.B. bei hydrothermalen Vorkommen: Schüttung in l/s) |
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Frankreich ,Süddeutschland am meisten in Island Spanien und Rechs unten |
| Temperaturprofil Deutschland in 1000 und 3000 m Tiefe: |
beim Rhein Grenze Frankreich am wärmsten
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| Vorkommen von Geothermie in Deutschland |
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| Vorkommen in Bayern |
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Nutzung von Vorkommen in Bayern:
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Thermalwasser sammelt sich in Hohlräumen von Sandstein. Auch in Spalten von Störungszonen- Rissen im Gestein Thermalwasser fließst auch durch Karsthohlräume. -> Derzeit: Vorwiegend Nutzung des Malmkarsthorizonts im Voralpenland |
| Malmkarstaufbau |
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| Geothermie - Potenzial Deutschland |
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| Nutzungsarten der Tiefengeothermie |
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| Hydrothermale Energienutzung -> Aufteilung, Temperatur, Verwendungsform: |
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| Hydrothermale Geothermie - Bohrungen: |
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| Hydrothermale Stromerzeugung im Vergleich zu anderen Verfahren: |
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| Petro-Physikalische Verfahren: Hot-Dry-Rock Beispiel Geothermie-Kraftwerk Soultz-Sous-Forets, Elsaß, Frankreich: | Endpunkte der Bohrung: 4.000 – 5.000 m Leistung: 1,5 MWelektrisch Erreichte Temperatur: 200°C In Betrieb seit 2008 |
| Hydraulische Stimulation |
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| Was ist Hydraulische Stimulation? | • Aufweitung natürlicher Risse / Frakturen im Gestein • Erzeugen neuer Risse • Wasserfrac-Behandlung • Einpressen von kaltem Wasser (70 – 500 bar) → Erweiterung „Wärmetauscherfläche |
| Heizwärmenutzung: Erding wichtigste Werte: | Thermalwasser hat 62°C Tiefe: 2350 m Leistung Heizwerk1: 30 MW Leistung Heizwerk2: 1,6MW |
| Heizwärmenutzung: Pullach wichtigste Daten: | Bohrungen: Pullach Thermal I: 3.930 m Pullach Thermal II: 4.120 m Thermalwassertemp.: 102°C Schüttung: 30 l/Sekunde Wärmeleistung max.: 10,4 MW Länge Wärmenetz: 16 km |
| Stromerzeugung: Unterhaching Wichtige Daten | Wassertemp. 125°C Tiefe: 3300m 21,500 MWh pro Jahr Leistung 31 MWth |
| Geothermische Stromerzeugung: ORC und Kalia Prozess erklährt: |
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| Oberflächennahe Geothermie: | Nutzung der Erdwärme im Bereich bis ca. 100 m Teufe (Solarenergie u. Erdwärme) Nutzbares Temperaturniveau: 8–12°C Anhebung auf ca. 35 – 55°C mit Hilfe von Wärmepumpen für Heizung/Kühlung von Gebäuden Niedertemperaturheizung (große Oberfläche z.B. Fußbodenheizung) am wirtschaftlichsten |
| Erdwärmegewinnung, 3 Möglichkeiten beim Privathaus: |
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| Vergleich Erdwärmegewinnung |
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| Wärmepumpe: |
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| Abhängigkeit von Etha von ΔT Etha sinkt mit Steigendem Delta T! |
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