Potenziale für den Ausbau der Geothermie in Bayern: Gutachten zum Masterplan Geothermie veröffentlicht
Etwa ein Drittel der CO2-Emissionen Bayerns entfallen auf den Gebäudesektor, wobei die meisten Emissionen durch die Bereitstellung von Wärme verursacht werden. Deshalb kommt der erneuerbaren Wärmebereitstellung, z.B. durch Tiefengeothermie, eine große Rolle auf dem Weg in Richtung Klimaneutralität zu. Um den Ausbau der Tiefengeothermie in Bayern voranzubringen, hat die Geothermie-Allianz Bayern im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie ein Gutachten zum Masterplan Geothermie Bayern erstellt, das am Freitag veröffentlicht wurde. Das Gutachten enthält eine Analyse zur Optimierung des geothermischen Potentials durch Wärmeverbundleitungen und untersucht, in wieweit die Tiefengeothermie zur Transformation im Wärmesektor in Bayern beitragen kann.
Im Zuge ihrer Arbeit erhielt die Geothermie-Allianz Bayern von StMWi den Auftrag ein Gutachten zu einem Masterplan Geothermie zu erstellen. Dieses Gutachten wurde nun veröffentlicht und zeigt, wie das geothermische Potential mit Hilfe von Wärmeverbundleitungen technoökonomisch optimal ausgeschöpft werden kann, obwohl die Regionen mit dem größten geothermischen Potential häufig räumlich von den größten Wärmesenken, den Ballungsgebieten, getrennt liegen.
Wärmebedarf und tiefengeothermisches Potential
Tiefengeothermie eignet sich insbesondere für die Wärmeversorgung über Fernwärmenetze in Ballungszentren, weil hier hoher Wärmebedarf auf geringer Fläche vorhanden ist. Die in der Studie berechnete jährliche Nachfrage für Raumwärme und Warmwasser in Bayern beträgt knapp 160 TWh (ohne Industriewärme). Basierend auf der räumlichen Wärmenachfrage wurden rund 100 Fernwärmebedarfsgebiete in Bayern identifiziert, in denen Fernwärme sinnvoll zur Versorgung genutzt werden kann. Mit 76 TWh beinhalten diese Gebiete knapp 50 % der Wärmenachfrage Bayerns. Bislang werden erneuerbare Energien nur zu ca. 8 % direkt in Fernwärmenetzen genutzt: Dies bedeutet für die Dekarbonisierung ein entsprechend hohes Potential, selbst wenn man nur schon bestehende Netze betrachtet.
Im Süden von Bayern (Bayerisches Molassebecken) herrschen im Untergrund außerordentlich gute Bedingungen für die Tiefengeothermie. In den letzten 20 Jahren wurden hier 25 Geothermieprojekte erfolgreich umgesetzt, die größtenteils Wärme in Fernwärmenetze einspeisen. Das in dieser Studie berechnete technische Potential für Tiefengeothermie entspricht allein im Bayerischen Molassebecken 40 % (7.655 MWth) des Wärmebedarfs Bayerns (vgl. Abbildung 1). Allerdings liegen die Gebiete mit hohem Wärmebedarf (schwarz umrandete Wärmecluster in Abbildung 1) zum Teil deutlich außerhalb des für Geothermie besonders gut geeigneten Bereichs. Abhilfe können hier Wärmeverbundleitungen schaffen.
Abbildung. 1: Geothermische Potentialkarte mit Wärmeclustern (in schwarz umrundet), die bis zu 20 km entfernt von der für Tiefengeothermie besonders geeigneten Region liegen. Das Potenzialgebiet wird nach Norden durch geringere vorhandene Fördertemperaturen (< 80° C) begrenzt. Jedes farbige Hexagon stellt eine Dublette dar und umfasst die Fläche von 7 km².
Mehrwert von Verbundleitungen zwischen Geothermieprojekten in Südbayern
Verbundleitungen ermöglichen eine optimale Nutzung der Tiefengeothermie. Es können sowohl Gebiete innerhalb wie auch außerhalb des Potentialgebietes bei optimaler Wärmeausschöpfung versorgt werden. Durch den Verbund einzelner Geothermieanlagen und Fernwärmenetze lassen sich außerdem die Volllaststunden steigern, zeitgleich die Spitzenlasterzeugung bei allen Anlagen verringern und außerdem Redundanz schaffen. Damit haben Verbundleitungen auch außerhalb von großen Wärmeclustern attraktive Vorteile. Sowohl die Effizienz der Fernwärmeversorgung, als auch jeder einzelnen Geothermieanlage lässt sich durch den Verbund optimieren: Dadurch vergrößert sich das Verhältnis von geothermischer Energieausbeute zu Wärmegestehungskosten. Bei einer angestrebten Grundlastdeckung der Wärmenachfrage über Tiefengeothermie lassen sich fast zwei Millionen Tonnen CO2-Äquivalent pro Jahr einsparen. Bei höherer Abdeckung der Wärmenachfrage, sind die Einsparpotentiale entsprechend höher. Kaskadennutzung in Industrie und Landwirtschaft, der Einsatz von Industriewärmepumpen sowie die Kälteproduktion sind weitere sinnvolle technische Lösungen, um die Auslastung zu erhöhen und zur Wirtschaftlichkeit von Geothermieprojekten beizutragen.
In dünn besiedelten Gebieten, die etwa die Hälfte des gesamten Wärmebedarfs in Bayern ausmachen, kann die oberflächennahe Geothermie ihre Stärken ausspielen. Sie ist zum allergrößten Teil sowohl in technischer als auch in rechtlicher Hinsicht in ganz Bayern umsetzbar, wodurch sich tiefe und oberflächennahe Geothermie gut ergänzen.
Tiefengeothermie in Nordbayern
Nördlich der Donau kann für die Geothermie nicht auf die hervorragenden Bedingungen des Malm-Aquifers wie im Bayerischen Molassebecken zurückgegriffen werden. Für eine fundierte Abschätzung des tiefengeothermischen Potentials in Nordbayern und auch in geringdurchlässigen Gesteinen in Südbayern ist noch wissenschaftliche Forschung, auch in Form eines Pilotprojektes, nötig. Gelingt es, in Nordbayern ein nutzbares geothermisches Vorkommen nachzuweisen, würde Bayern, neben dem Molassebecken, über eine weitere „world-class“ Ressource verfügen.
Fazit
Die Tiefengeothermie hat – vor allem im Süden Bayerns – ein außerordentliches Potential. Aufgrund dieses Potentials kann die Tiefengeothermie einen großen Beitrag zur Dekarbonisierung in Fernwärmenetzen und damit zur Wärmewende leisten. Zur optimalen Ausschöpfung des Potentials in Südbayern können Verbundleitungen genutzt werden, die die Wärme von geeigneten Standorten für Tiefengeothermie in die Ballungszentren mit der entsprechenden Wärmenachfrage transportieren. Hier könnte eine strategische Förderung den Ausbau von Verbundleitungen deutlich beschleunigen. Das optimale Ausbauszenario kann in einer detaillierten Ausarbeitung eines Masterplan Geothermie bestimmt und mit wissenschaftlicher Begleitung umgesetzt werden. Für den Norden Bayerns kann die EGS-Technologie eingesetzt werden, deren Einsatz jedoch zuerst die Umsetzung eines wissenschaftlich begleiteten Pilotprojektes erfordert.
Das vollständige Gutachten finden Sie hier.
