Geothermiekraftwerk Landau

Das Geothermiekraftwerk Landau ist ein Erdwärmekraftwerk im pfälzischen Landau, das seit 2007 mit einer elektrischen Leistung von 3 MW in Betrieb ist.

Das Kraftwerk wurde auf dem Gelände einer ehemals französischen Kaserne von der Firma geo x errichtet, die bis August 2013 eine je 50-prozentige Tochter der Pfalzwerke und der EnergieSüdwest war. Danach kam sie zu 90 % in Besitz der Geysir Europe GmbH, mit einer jederzeit einlösbaren Option auf die restlichen zehn Prozent, die die EnergieSüdwest AG behielt.Daldrup & Söhne: Daldrup & Söhne AG bereitet Wiederinbetriebnahme des Geothermiekraftwerks Landau vor – Hintergründe zu Bodenhebungen und Wiederinbetriebnahme des Kraftwerks Landau. Abgerufen am 7. August 2014., Webseite der geo X GmbH. Abgerufen am 5. August 2014. Im September 2024 hat die Vulcan Energie Ressourcen GmbH (Vulcan) die geox GmbH von der IKAV-Gruppe übernommen. Die Übernahme umfasst sowohl den Betrieb der Bohrungen als auch des Kraftwerks, das Landau bereits mit grünem Strom und Fernwärme versorgt hat.

Es gewinnt seine Nutzwärme aus 159 °C heißem Tiefenwasser aus einer Muschelkalkschicht in zirka 3000 m Tiefe. Gewonnen werden 70 Liter je Sekunde, die über Wärmetauscher Isopentan verdampfen. Der Dampf treibt eine Turbine der US-Firma Ormat Technologies an, die wiederum einen elektrischen Generator antreibt. Der Dampf wird über einen großen Luftkühler wieder abgekühlt und verflüssigt und geht so erneut in den Verdampfer. Während der Heizperiode wird die Restwärme (5 MW) künftig (2009/10) für Fernwärmezwecke genutzt. Das abgekühlte Wasser wird wieder in den Untergrund verpresst. Während Förderbohrung und Reinjektionsbohrung oberirdisch wenige Meter entfernt sind, liegen durch Schrägbohrung der Förderpunkt im Westen und der Wiedereinspeisepunkt im Osten 1462 m voneinander entfernt.

Die Investitionskosten betrugen rund 21 Millionen Euro, der größte Teil entfiel auf die beiden Bohrungen.

Das Geothermiekraftwerk Landau ging als erstes Geothermiekraftwerk im Geothermiehoffnungsgebiet Oberrheinischer Tiefgraben in Betrieb. Das französische Geothermiekraftwerk in Soultz-sous-Forêts, wo das Hot-Dry-Rock-Verfahren erprobt wird, bei dem nicht wasserreiche Schichten wie in Landau ausgebeutet werden, sondern zunächst Klüfte und Risse in heißen Granit gesprengt werden, durch die man dann Wasser leitet, startete zwar schon 1997, ging aber erst Sommer 2008 in Betrieb. auf der Webseite des BINE-Informationsdienstes.

Nach den seismischen Aktivitäten 2009, den Bodenhebungen 2013 bis 2014 und dem daraus entstandenen Unmut der Landauer BevölkerungBürgerinitiative Geothermie Landau e. V.: Informationen der Bürgerinitiative Geothermie Landau e. V. Abgerufen am 7. August 2014. wurde das GeoKw zwischen März 2014 und September 2017 stillgelegt.Geothermie: Kraftwerk läuft im Probebetrieb, Rheinpfalz, 5. Oktober 2017. 2018 wurde es mit verminderter Förderleistung erneut in Betrieb genommen, nachdem der Landauer Stadtrat sich neu positioniert hatte.Landauer Stadtrat ändert Haltung zum Geothermiekraftwerk, auf swr.de Vulcan Energy hat am 28. April 2025 die Fernwärmelieferung aus dem Geothermieheizwerk Landau an die EnergieSüdwest (ESW) wieder aufgenommen.

Technische Details und Daten mini|Förderbohrung und Reinjektionsbohrung des GKW Landau. Blau in der Mitte die Förderbohrung mit der Gestängetiefpumpe, rechts rot die Reinjektionsbohrung, hinten Mitte das Pumpenhaus für die Reinjektion, links ein Teil der Trockenkühlung

Das Kraftwerk kommt auf 7600 Benutzungsstunden im Jahr. Die erzeugte Strommenge reicht für 6000 Haushalte und spart 11.000 Tonnen Kohlendioxid im Jahr. Die geförderte Erdwärme wird zu 10 bis 12 % genutzt. Das Kraftwerk produziert mehr als 3 Megawatt Leistung, aber nach Abzug des Eigenbedarfs, insbesondere für die Förderpumpe und die Verpresspumpe sowie die Ventilatoren der Trockenkühlanlage, bleiben 3 Megawatt übrig. Aufgrund des hohen Druckes in der Tiefe steigt das heiße Wasser im Bohrloch bis zu einer Tiefe von 40 Meter, muss also nur diese Höhe hochgepumpt werden. Hierfür hat man eine Gestängetiefpumpe gewählt, wie sie häufig bei der Erdölförderung genutzt wird. Da ein geeignetes Gewässer für die Wasserkühlung fehlt, wurde eine Trockenkühlanlage mit Luftkühlung ausgewählt.

Wegen der Verwendung von Isopentan zur Dampferzeugung gehört die Stromerzeugung im GKW Landau zum Typ des Organic-Rankine-Cycle-Verfahrens, dem das Verfahren des Kalina-Kreisprozess als Konkurrenz gegenübersteht. Das Organic-Rankine-Cycle-Verfahren wurde ausgewählt, weil es technisch gut erprobt ist. Dies sollte wie die Wahl der geologisch recht gut bekannten Situation das Risiko des Misserfolges vermindern.

Um eine Verunreinigung des Wassers zu vermeiden, wurden beim Bohren außerdem die erdölverdächtigen Pechelbronner Schichten abgedichtet.

Von 2008 bis 2013 wurden rund 88,5 GWh Strom in das Netz eingespeist. 2013 produzierte das Kraftwerk bei einer Verfügbarkeit von 98,4 % etwa 15.300 MWh an elektrischer und 7.000 MWh an Wärmeenergie.Pressemitteilung der Daldrup & Söhne AG: Daldrup & Söhne AG kurz vor Betrieb von zwei Geothermiekraftwerken. Abgerufen am 6. August 2014.

Projektgeschichte und Errichtung Projektentwicklung und Genehmigung Die Phase der Projektentwicklung, also der Prüfung der theoretischen Machbarkeit, der technischen Projektierung, der Finanzierung und der Einholung der bergrechtlichen und der baurechtlichen Genehmigungen für das Kraftwerk, dauerte bis 2003 und 2004, der eigentliche Projektstart war 2004. Wegen zahlreicher Erdölbohrungen in der Umgebung von Landau waren die Schichtenfolge und die Tiefentemperaturen des Gebietes recht gut bekannt. Statt aufwendiger Seismik mit Rüttelplatten oder ähnlichem kaufte geo x diese Daten von den Erdölförderern.

Finanziert wurde das vom Land Rheinland-Pfalz (Wirtschaftsministerium) und vom Bund (Umweltministerium) geförderte Vorhaben von der LRP Landesbank Rheinland-Pfalz und von der Sparkasse Südliche Weinstraße.Bauschild

Förderbohrung Die erste Bohrung zur Gewinnung des Prozesswassers und die Prüfung der Ergiebigkeit, also der Produktivität, erfolgte 2005. Die eigentliche Bohrung erfolgte ab 5. August 2005 an 63 Tagen bis 7. Oktober 2005. Die Bohrung wurde ab einer bestimmten Tiefe nach Westen abgeschrägt, mit einer Auslenkung bis 29 Grad. Dadurch benötigte man für die Tiefe von 3000 Metern insgesamt 3300 Bohrmeter. Der Bohrfortschritt betrug etwa zwischen 70 und 110 Meter je Tag.

Reinjektionsbohrung Die zweite Bohrung für das Verpressen des abgekühlten Wassers und der Test der Aufnahmefähigkeit der Bohrung, also der Injektivität, erfolgte vom 22. Januar bis zum 15. März 2006. Obwohl man die Verpressbohrung tiefer und nach Osten in der Fließrichtung der Grundwässer gen Rhein anlegte, auf 3170 Meter Tiefe, und dafür 3340 Meter Bohrmeter benötigte, dauerte die Bohrung nur 53 statt 63 Tage. Da die Bohrfirma die Schichtenfolge von der ersten Bohrung kannte, konnte sie gleich die optimalen Bohrmeißel wählen und erreichte so 70 bis 140 Meter je Tag.

Anlagenerrichtung und Inbetriebnahme Die Errichtung der Anlagen und Gebäude, also der Geothermiepumpe, des Leitungssystems, des Kraftwerks mit Wärmetauscher, Turbine, Generator und Kühlung, des Pumpenhauses für das Verpressen, dem Transformator und dem Info-Gebäude erfolgte in den Jahren 2006 und 2007. Die Auftragsvergabe für den Kraftwerksbau erfolgte im Juli 2006. Der Zirkulationstest wurde von März bis Mai 2007 durchgeführt. Die Kühlung wurde im Mai 2007 errichtet. Der Turbogenerator wurde im August 2007 aufgebaut. Der Probebetrieb wurde im November 2007 aufgenommen. Die offizielle Inbetriebnahme mit Stromerzeugung erfolgte am 21. November 2007.

Die Erdbeben von 2009 und ihre Auswirkungen Mikrobeben und Sicherheitsfragen mini|Wärmetauscher des Geothermiekraftwerks Landau, in dem das Thermalwasser das Trägermedium Isopentan verdampft. Außerdem sind der Vorerhitzer und Verdampfer zu sehen, sowie im oberen Teil des Bildes die Dampfleitung zur Turbine. mini|Turbinengeneratorsatz des Kraftwerks, hergestellt von Ormat. In der Mitte liegt die Turbine, in welche von oben der Dampf einströmt. Rechts der Turbine findet sich in unter einer weißen Verkleidung der Generator. Durch das grüne Rohr links der Turbine strömt der Dampf zum Trockenkühler. mini|Über das grüne Rohr steigt der Dampf zur Trockenkühlanlage. mini|Erinnerung an die Hauptkosten: Die Bohrköpfe, die beim GKW Landau verwendet wurden.

Am 15. August und 14. September 2009 kam es in Landau zu leichten seismischen Ereignissen der Stärken 2,7 bzw. 2,4 auf der Richterskala. Das rheinland-pfälzische Umweltministerium hat eine Expertenkommission mit der Untersuchung dieser Seismizität auf einen möglichen Zusammenhang mit dem Kraftwerksbetrieb beauftragt.Der Spiegel 39/2009: Das Beben von Landau – Von Bethge, Philip und Lauenstein, Christian Am 10. November 2009 gab das Landeswirtschaftsministerium bekannt, dass die Anlage die Kriterien für die Wiederaufnahme des Probebetriebs erfüllt. Unter anderem wurde der Versicherungsschutz für das Kraftwerk erhöht und ein Messnetz eingerichtet, um die Oberflächenschwingungen seismischer Ereignisse zukünftig genau ermitteln zu können.

Die Expertenkommission unter Vorsitz von Christian Bönnemann, Leiter des Fachbereichs „Seismologisches Zentralobservatorium“ der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, kam zu dem Schluss, dass ein kausaler Zusammenhang zwischen der Seismizität seit November 2007 und der geothermischen Energiegewinnung in Landau sehr wahrscheinlich ist. Beim stärkeren Beben vom 15. August 2009 wurde die Stärke so eingestuft, dass es in einem Bereich liege, in dem „leichte, nichtstrukturelle Schäden an empfindlichen Gebäuden wie beispielsweise Putzrisse nicht mehr vollkommen ausgeschlossen werden können“. Schäden an der Tragstruktur oder moderate, nichtstrukturelle Schäden seien jedoch sehr unwahrscheinlich. Das Beben vom 15. August 2009 trat weniger als zwei Kilometer von den Bohrlochlandepunkten unterhalb des Stadtzentrums in einer Tiefe von 2,8 km auf. Dies und der Anstieg nicht spürbarer, aber messbarer Mikrobeben seit Inbetriebnahme der Anlage wertete die Kommission als Beweis für die Annahme, dass der Betrieb des Geothermiekraftwerkes für die Beben ursächlich sei. Als direkte Ursache für die Mikrobeben hat die Kommission einen erhöhten Druck in den Gesteinsporen ausgemacht, der durch das Zurückverpressen des geförderten Thermalwassers dort entstehe. Bestehende tektonische Spannungen könnten sich lösen, weil durch den höheren Porendruck die Belastbarkeit einzelner Schichten sich vermindere. Ein probates Mittel, künftige Beben zu verhindern, sei daher das Mindern der Fließrate und des Druckes im Bohrloch. Auch sollten zwei hochempfindliche Bohrlochmessstationen installiert werden. Da sich Erdbeben schon zwei Tage zuvor durch erhöhte Mikroseismizität ankündigten, sollten deren seismischen Messungen in Echtzeit in ein Datenzentrum eingespeist werden und auf solche erhöhte Aktivität eine verbindliche Reaktion erfolgen, eine Verminderung der Einspeisung, was dann Erdbeben mit großer Wahrscheinlichkeit verhindern würde. Die Betreiber sollten mit Behörden und Forschung eng kooperieren und eine Gefährdungsanalyse ausarbeiten.

Mediationsverfahren