ENERGIATERMELÉS, -ÁTALAKÍTÁS, -SZÁLLÍTÁS ÉS -SZOLGÁLTATÁS 2.4 4.4 1.2
Geotermikus energia alkalmazásának tapasztalatai Tárgyszavak: geotermikus energia; földszonda-eljárás; DUBLETTE-rendszer.
A geotermikus energia alkalmazásának lehetőségei A radioaktív bomlás a Föld tömegét melegíti, és ezt geotermikus energiaként hasznosítani lehet. A Föld a napsugárzástól is nyerhet hőenergiát, ezt kb. 20 méteres mélységig tárolja a talaj. A Föld hőtartalma emberi léptékkel mérve kimeríthetetlen és megújuló energiaforrás. Ez az egyetlen olyan energiaforrás, amely az év során állandóan és a Föld minden táján rendelkezésre áll. Előnye, hogy alkalmazása nem jár szén-dioxid-kibocsátással (a szivattyúzástól eltekintve), így a klímavédelem egyik perspektivikus eljárása. Nem számszerűsíthető, hogy a Földben mekkora hőmennyiség található. A számítások többnyire a fúrásokkal feltárt 3 km mélységű kontinentális kéregre korlátozódnak. Évente a világ összesen 0,3×1021 J energiát használ fel, az említett földkéregben ennek sokszorosa, 43 000×1021 J energia áll rendelkezésre. Több mint százezer évig fedezheti a geotermikus energia említett része a világ jelenlegi energiafelhasználását. A geotermikus energia Németországban műszakilag kihasználható része évente összesen 2,6×1018 J, az ország összes primerenergia-felhasználása ennek több mint háromszorosa, évente 9,2×1018 J. A földkéregtől a Föld belseje felé haladva megnövekszik a hőmérséklet, és az elvégzett kutatófúrások alapján ismert a kilométerenként tapasztalható gradiens, ez átlagosan 33–35°/km a kontinenseken, az óceáni kéregben ennél is nagyobb. A hőmérséklet-gradiens a kőzetek szerkezetétől, valamint a hegységek vonulásától függ. A sóból képződött tömbök jó hővezető képessége eltérő gradiensre vezet, mint pl. a szigetelő hatású szén, valamint diszperz szerves anyag. Ebből következik, hogy pl. a Ruhr-medencében nem lineáris a hőmérséklet-gradiens. Közép-Európában a földfelület éves középhőmérséklete 10 °C, vagyis a felszíntől számított 2500 méteres mélységben (33 °C/km az átlagos gradiens) várhatóan legalább 90 °C a kőzetek hőmérséklete. A teremfűtés céljaira ez a hőmérsékletszint megfelelő.
Vannak geológiai sajátosságok, pl. Új-Zélandon, Izlandon, az USA és Japán bizonyos körzeteiben, vagy Olaszországban, Lardarelloban, ahol a földfelszínhez sokkal közelebb is kellően magas a kőzet hőmérséklete, és a talajvízből gőz fejlődik. Ilyen különleges feltételek esetén a geotermikus energiával fejlesztett gőz erőműben áramtermelésre is hasznosítható. Szokásos geológiai viszonyok esetén viszont több ezer méterre van a felszíntől a lelőhely, és a közeg szállítása veszteségekkel jár. Rendszerint a geotermikus energia lelőhelyéhez viszonylag közel létesítik a hevítő berendezéseket, hogy csökkentsék a szállításból eredő veszteségeket. Becslések szerint Németországban a geotermikus energia üzleti hasznosítása révén potenciálisan évi 100 Mrd euró bevétel érhető el, elsősorban a sűrűn lakott földrajzi körzetekben, pl. a Ruhr-vidéken. Jelenleg a világ több mint 40 országában hasznosítanak geotermikus energiát. Az üzembe helyezett teljesítmény 2000 végén 10 000 MW volt. Németországban összesen 50 MW teljesítményű a már működő kb. 36 geotermikus berendezés. A nyugatnémet tartományokban eddig alig hasznosítottak ilyen energiát, de az egykori NDK-ban több fűtőberendezést hoztak létre geotermikus energiával.
Az alkalmazás környezeti és gazdasági előnyei A geotermikus energia fontos környezetkímélő hatása, hogy elősegíti az üvegház-hatású gázok csökkentését. Az 1. ábra összehasonlítja egy tonna szén-dioxid megtakarításának költségeit, ebben a rangsorban a legelőnyösebb a geotermikus és vízi, valamint a szélenergia arányának növelése. Az áramtakarékosság ráfordításai ennél nagyobbak, és a legdrágábbak a napenergiát hasznosító termikus, valamint villamos berendezések. A napenergiával termelt hő tízszer drágább, (megtakarított szén-dioxid egy tonnájára számítva 730 EUR/t), mint a geotermikus energia, a napelemek, naperőművek pedig harmincszoros költséggel járnak (2250 EUR/t). Meghatározható a beruházások megtérülésének várható időtartama az egyes energiahordozók használata során (2. ábra). Halmozva vesszük figyelembe az évek során felhasznált üzemanyagok költségét, és ezzel a gyakorlatilag ingyen rendelkezésre álló geotermikus energia már 15–20 év alatt megtéríti a viszonylag nagy beruházási ráfordításokat. A szénhidrogének várható árára két forgatókönyvet mutat be ez az ábra, eszerint a gáztüzelésű, olcsóbb berendezésekkel ott válik versenyképessé a geotermikus energia, ahol az összegzett beruházási és üzemeltetési költségek meghaladják a 9 M EUR, illetve 12,5 millió EUR évi ráfordítást. Ennél a becslésnél figyelembe vettük, hogy a tőkésített beruházási költségek a geotermikus energia esetén 10-15ször nagyobbak, mint az azonos kapacitású gáztüzelésű berendezés esetén, de a 30–40 éves élettartam alatt nem kell fizetni az üzemanyagért. Az üzemzavarok kockázata is lényegesen kisebb a geotermikus energia felhasználása esetén, így a karbantartásokra sokkal kevesebbet kell költeni.
geotermikus energia
145
vízenergia
172
erőmű biológiai eredetű fűtőanyaggal
190
szélenergia
190
áram megtakarítása
217
kis energiafogyasztású épület
583
hőtermelés napenergiával
1459
villamos áram termelése napenergiával
4420 0
1000
2000
3000
4000
5000
szén-dioxid-megtakarítás fajlagos költsége, DEM/t
a beruházási és tőkésített, göngyölített üzemeltetési költségek, millió DEM
1. ábra A megújuló energiaforrásokkal és energiatakarékossággal csökkentett szén-dioxid-emisszó egységköltségeinek összehasonlítása
kőolaj/földgáz (az „ár közepes” eset) kőolaj/földgáz (az „ár alacsony” eset)
geotermikus energia
időtáv, év
2. ábra A beruházási és a rendszeres évi üzemeltetési költségek összegének összehasonlítása a hagyományos gáztüzelés és a geotermikus energia alkalmazására
A 2. ábra szerinti előrejelzés nem vesz figyelembe ma még nem tisztázott árnövekedéseket, pl. széntartalmú energiahordozók ökoadójából eredőt, vagy az emissziós tanúsítványok kereskedelmére visszavezethetőt. Egyes országokban attól is gazdaságosabb lehet a geotermikus energiaforrás, hogy a megújuló energiaforrásokra kedvezmény vehető igénybe.
A felszínhez közeli és a mélyfúrásos hőhasznosítás elve A hőszivattyúk révén hasznosítható a földfelszínhez közeli rétegek hőtartalma, amely lényegében a napsugárzás eredményeként alakul ki és tárolódik. A talajvíz termikus potenciáljának hasznosításához legfeljebb 100 méteres mélységig kell lefúrni. Kedvelt ez a fűtési mód a családi házakban. Statikai megfontolásokból amúgy is kialakítanak a földben a házat támasztó pilléreket, amelyekben vezetékrendszer helyezhető el, és a hőszivattyúban keringetett közeg hőcserélője a föld hőtartalmát hasznosíthatja. Más megoldások is ismertek (pl. nagy felületű kollektorokkal) ezek azonban kevésbé használatosak, mivel nem megfelelő a teljesítményük. A felszínhez közeli geotermikus energia hasznosításához nem szükséges bányahatósági engedély. A másik a mélyfúrással végzett kitermelés. Ilyen mélyfúrásokhoz bányahatósági engedély szükséges. Itt 2500 méteres mélységből vezetik a felszínre a föld hőtartalmával felhevített fűtőközeget. Vannak ún. szondás berendezések, és olyanok is, amelyek kettős vezetékrendszerrel működnek (DUBLETTE-rendszer). A DUBLETTE-elv szerint a mélyből feltörő termálvizet a termelő csőhöz kapcsolt közeli hőcserélőbe vezetik és a lehűlt vizet visszanyomják a forró kőzetbe, 2500 méteres mélységbe. Bajorországban és a keletnémet Brandenburgban, valamint Mecklenburg-Vorpommern tartományban ilyen kettős vezetékrendszerű geotermikus berendezések működnek, felhasználva a kedvező geológiai viszonyokat. Ismertek olyan karsztos területek, ahol az ún. Hot-Dry-Rock (HDR) elvet lehet alkalmazni, a felhevült kőzetben nagy mélységben áramoltatott vizet, mint munkaközeget felhasználva. A kettős vezetékrendszerű, valamint a HDR-berendezések nagy termikus teljesítményűek, meghaladják a 10 MW-ot. A közelmúltban az áramtermelés lehetősége is felvetődött geotermikus energia alkalmazásával. A gyakorlati megvalósítást gátolja, hogy egy ilyen erőmű létesítése több mint 3,5 M EUR beruházást igényel. Tekintélyes műszaki kockázatokkal jár a termelőfuratok elkészítése, valamint a több ezer méteres mélységben található vízgyűjtő geológiai sajátossága. Az eljárás
víz-körfolyamata (a szondáétól eltérően) nyitott, és ez a berendezés fémanyagában erőteljes korrózióval jár. Csökkentheti a rendszer teljesítményét sokféle vegyi folyamat, valamint olyan változás a baktérium-telepekben, amelyek a kőzetre kedvezőtlenül hatnak, pl. a kezdeti permeabilitás csökkentésével.
Geotermikus szonda A geotermikus energia biztonságos felhasználása érhető el a szondával, amely koncentrikus csöveket tartalmaz. A külső, gyűrűs keresztmetszeten a lehűlt munkaközeget a szivattyú a mélybe nyomja, ahol a geotermikus energia az előírt hőmérsékletre hevíti. Ettől jól szigetelt központi belső cső szállítja a felszínre a nagyobb hőtartalmú forró munkaközeget. A forró munkaközeg energiatartalmát közeli hőcserélőkben hasznosítják. A két csőrendszerrel működő előbbi berendezések teljesítményének egytizede érhető el ilyen geotermikus szondákkal, azonban 4–20 ezer négyzetméter terjedelmű épületegyüttesek fűtésére előnyösen alkalmazhatók. A geotermikus szondák néhány előnyös vonása: – Zárt rendszert képeznek, ezért nem alakulhat ki anyagcsere a kőzetekben előforduló, agresszív anyagokkal. A zárt rendszerben elhanyagolható az ebből eredő korróziós veszély. – A geotermikus szonda koncentrikusan elhelyezett csövei a föld felszínén szerelhetők, és a zárt rendszer üzembe helyezése viszonylag egyszerű, a telepítési helytől messzemenően független műszaki megoldásokkal végezhető. A szonda lesüllyesztése ugyanis nem függ a helyi geológiai, hidrogeológiai viszonyoktól. Akár hőforrásokban gazdag térségekben is sikeresen alkalmazható a szonda, amely nem veszélyezteti a termálvíz párhuzamos hasznosítását. – Olcsóbb a beruházás, a termikus teljesítmény szerint 100–800 kW-os szonda létesítményei 1,5–2 M EUR beruházással kivitelezhetők. Ehhez csatlakoznak a távhőellátás beruházásai, amelyek kilométerenként 0,5 millió EUR átlagos költséggel járnak a közeli településeken.
A geotermikus energia hasznosítása az Alpokban Felső-Ausztria és Dél-Németország határán olyan üledékes kőzetek alkotják az Alpok hegységeit, amelyekben 110 °C-os talajvíz fordul elő kb. 3000 méteres mélységben. Az 1000 méterre mélyített furatokból 50–60 °C-os, a 2000 méteresekből 100 °C-os forró víz tör elő. Részletes költség-összehasonlítások készültek a hagyományos és a geotermikus energiára alapozott távfűtés megoldásaira. Több tényező befolyásolja a geotermikus szondás technológiai fúrási költségeit, többek között a környezeti, valamint a biztonsági előírások betartása, a nagy mélységű fúrás geometriai jellemzői. A környezet megengedett terhelése csak úgy tartható be, ha a fúróüzem káros kibocsátásait a lehető legkisebbre szorítják. A feltáró fúrásokat rendszerint lakott körzetek közelében végzik, ezért a megengedett maximális zajterhelést is előírhatják. Ezeknek a hatósági előírásoknak a betartása jelentősen növeli a beruházási költségeket. A fúrás öblítő közege, szilárd hulladékai és egyéb szennyezett maradékai körültekintő ártalmatlanítást igényelnek. Speci
ális talajkezelési eljárásokra van szükség, hogy a fúróüzemből elszivárgó anyagok ne szennyezzék az altalajt, ne változtassák meg az ottani életviszonyokat. A fúróüzemekre szigorú biztonsági előírásokat alakítottak ki, amelyek betartása tetemes költségekkel jár, hasonlóan a szénhidrogének feltárásához. Teherbíró réteget alkalmaznak itt is a csőrendszer horgonyzásához, biztonságos csőelzáró (preventer) szerkezetek védenek a kitörések ellen, és az előírt sűrűségű cementezést alkalmazzák. A geotermikus energia hasznosításához a kutató és a termelő fúrásokat egyidejűleg végzik, mindkét funkció előírásai szerint. Bizonyos kockázattal jár, hogy csak néhány sikertelen kutatást követően jutnak el az alkalmas lelőhelyig. Egyrészt a lehető legkisebb kutatási költségre kell törekedni, másrészt a későbbi kitermelési funkciót ezzel nem veszélyeztethetik. Tekintettel a távfűtési rendszerek szűk hőmérséklet-tartományára, viszonylag nagy mennyiségeket kell áramoltatni, ennek nagyságrendje másodpercenként több mint 50 liter (napi 4320, óránként 180 köbméter). A szállítási teljesítmény megszabja a szivattyúk, a csőátmérők optimális méreteit is. A lesüllyesztett búvárszivattyú és a szonda méretei azt is meghatározzák, hogy a mélyfúrások milyen keresztmetszetűek lehetnek. Vannak áramlástechnikai szabályok is, ezek szerint legalább 150 mm-es átmérőt igényel az említett átfolyó mennyiség. Amennyiben ennél kisebb a furat mérete, a talajvizet befogadó kőzetben a megengedettnél nagyobb sebesség alakulhat ki és emiatt a hegység „megmozdulhat”. További műszaki tényező a csőméret megválasztásában, hogy ezek a 7”os linercsövek (vagy kisebbek) miként növelik a nyomásveszteséget, és erre tekintettel milyen energiaigénye van a szivattyúzásnak a mélyfúrás során. A hidraulikai szempontból előnyös nagyobb furatméretek viszont a kutatás gazdaságosságát rontják. A termelő csöveket olyan ötvözetből készítik, hogy az agresszív munkaközeggel érintkezve ne lépjen fel gyors korrózió. A kutatófúrás átmérőjét eleve úgy írják elő, hogy a geotermikus szonda az elkészült furatba bevezethető legyen. Egy méter furat elkészítése 600–800 EUR az 1986 és 2001 között kivitelezett mélyfúrási eredmények átlagában. Ez a fajlagos beruházási ráfordítás tartalmazza – a fúróüzem létesítésének, – a furat mélyítésének, – a cső behelyezésének, – az elvégzett vizsgálatok, próbák, mérések, továbbá – a szivattyúzási kísérletek költségeit.
Jogi keretfeltételek Gyakran előfordul, hogy ahol kedvezőek a feltételek a geotermikus energia kiaknázására, ott szénhidrogén előfordulás is van, és a gyógyító termálvíz
re alapozva üdülőövezetek, fürdőtelepek alakultak ki. A dél-bajorországi lelőhely is olyan, hogy fürdők működnek a geotermikus energia feltárására is alkalmas térségben, az ún. Füssing-Birnbach-Griesbach háromszögben. Mivel az illetékes hatóság az elismert balneológiai szempontokra figyelve hozza meg a döntését, a geotermikus energia új berendezéseinek létesítésében akadályokkal kell számolni. A bajor-osztrák határövezetben létesített kitermelőhely jogi helyzete az osztrák oldalon kedvezőtlenebb, mivel ott a fúróüzem kiválasztott telke magántulajdont képez, és ennek megfelelően a tulajdonos rendelkezhet a földje mélyében levő, geotermikus energiát tartalmazó talajvízzel. Megvizsgálták annak a lehetőségét, hogy a fúróüzemet dél-bajorországban működtessék, és olyan ferde furatot mélyítsenek, amely áthalad a határ alatt és eléri az osztrák lelőhelyet, amely fölött így a telektulajdonosnak nincs rendelkezési joga. A bányajog azonban előírja, hogy az osztrák telektulajdonosnak hozzá kell járulnia a mélyfúráshoz, a vezetékek fektetéséhez, majd a geotermikus energiát tartalmazó víz kiemeléséhez. Az engedélyezési eljárás sikere érdekében már ekkor pontosan rögzíteni kell a furatok nyomvonalát, ami nehézséggel is járhat a későbbiekben, pl. ha nem várt geológiai feltételek mutatkoznak.
Geológiai és hidraulikai kockázatok A kőzetekből felszínre hozható termálvíz energiatartalmának feltárása, majd hasznosítása során számolni kell a geológiai kockázatokkal, pl. a szükséges hőmérséklet elérhetőségével, a szükséges szivattyúzási teljesítményt befolyásoló kőzetviszonyokkal (a lelőhely rétege mennyire áteresztő), a lehűlt munkaközeg miként vezethető vissza a kőzetbe. Tanulmányozni kell a tektonikai tulajdonságokat annak meghatározására, hogy előfordulhat-e a rétegek között ún. termikus kapcsolat. A geotermikus energia kitermelése során el kell kerülni, hogy a lehűlt és a kőzetbe visszaszivattyúzott víz hűtőhatást fejthessen ki a kiemelt vízre. Ez a veszély ott alakul ki, ahol a kitermelő és a visszanyomott közeget szállító vezetékek egymással közvetlen kapcsolatba léphetnek, a geológiai anomáliák előfordulási helyein.
Megvalósított geotermikus energiatermelő létesítmények Simbach és Braunau A bajor-osztrák együttműködés sikeres Simbach és Braunau körzetében, itt a regionális energiaellátás alapja a geotermikus szondával nyert energia. A „Thermal 1” jelű fúrás mélysége 1848 méter, ez 19 nap alatt készült el. A „Thermal 2” jelű ferde fúrás függőleges vetülete 1942 méter mély, a furat öszszesen 3203 méter hosszúságú és 64 napig készült. A hajlásszög 67°, a fúrási helyhez képest a végpont vízszintes távolsága 2101,5 méter.
A kútfejen mért üzemi nyomás 5 bar, az első kút vízszállítása 80 l/s és a feltörő termálvíz hőmérséklete 76 °C. A második kút egy bar nyomásváltozás hatására másodpercenként 26,5 liter vizet szállít, a hőmérséklete 81 °C. A két ország közötti megállapodás értelmében a második kút vízhozamát másodpercenként 74 literre növelték egy 210 méteres mélységre süllyesztett, 130 kW teljesítmény-felvételű búvárszivattyú segítségével. Az első kutat 1999. július 20-án, a másodikat 1999. október 5-én fejezték be. A fúrás teljes beruházási költsége 4350 ezer EUR, forgalmi adók nélkül. Az együttes teljesítmény 14 MW. A két kút kialakításához az Európai Unió, valamint a bajor és az osztrák kormányzat támogatást nyújtott. A Simbach-Braunau körzet távhőellátó rendszere összesen 30 km hoszszúságú, a rákapcsolt készülékek összes teljesítménye több mint 30 MW. A 2002-ben működő fogyasztók száma 500. A bajor Simbach lakosainak száma 10 ezer fő, az osztrák Braunau am Inn településé 18 ezer fő. A geotermikus energia ebben a fűtőrendszerben legfeljebb 6,5 MW, amelyhez másodpercenként 74 liter közeg áramlása tartozik. Kiegészítő energiaforrásként földgázt alkalmaznak. Altheim Még a nyolcvanas évek végén indultak az Inn völgyében levő osztrák Altheim településen a fúrások, amelyek mélysége 2458 méter. Karbonátos, jól áteresztő üledékes kőzetet tártak fel 2146 méteres mélységben, amelyet 250 méteres hosszban átfúrtak. Ebből a kőzetből másodpercenként 46 liter, (óránként 166 köbméter), 108 °C-os vizet hoznak a felszínre. A búvárszivattyú 290 méteres mélységben 350 kW-os teljesítmény felvételével működik. Itt is kiépült a távhővezeték, a 6 ezer lakosú településen 650 fogyasztási hellyel. Több mint 10 MW a kút termikus teljesítménye. Ausztriában Altheim településen működtetik a legnagyobb geotermikus energiára épített távhőrendszert. A kilencvenes évek végéig nem szivattyúzták vissza a mélybe a lehűlt termálvizet. Az évek során az Inn völgyében levő kitermelő helyeken csökkent a nyomás a kutakban. Ez a kedvezőtlen változás indokolta egy újabb furat kivitelezését, amely vízszintes vetületben 1700 méter távolságban van a felszálló vezetéktől, a furat teljes hossza 3078 méter, a mélysége alig tér el a termelő furatétól. Az Altheimben kitermelt, viszonylag nagy hőmérsékletű termálvíz lehetőséget ad olyan erőművi egység működtetésére, amely szerves munkaközegre épített körfolyamatot alkalmaz (organic-rankine-cycle – ORC), a klórmentes közeg forráspontja 30 °C. A termálvíz a ciklusba 106 °C-os hőmérsékleten lép be és 70 °C-ra hűlve lép ki, áramló mennyisége másodpercenként 81,7 liter. Az Altheimben létesített ORC-technológia elsőként igazolta, hogy megvalósítható geotermikus energiával is a villamos áram termelése
Az ORC berendezés villamos teljesítménye 900 kW, a munkaközeg hűtésére 340 l/s áramló mennyiségű vizet keringetnek, a belépő hőmérséklete 10 °C, a kilépő pedig 18 °C. Az egy MWh energiára számított termelési költség 91,47 EUR, a beruházás teljes költsége 981 ezer EUR. A számítás figyelembe veszi, hogy az osztrák termálkutak létesítéséhez támogatást nyújtott a tartományi és a szövetségi kormányzat, valamint az Európai Unió. Ugyancsak Ausztriában, 4 km-re Altheimtől építettek egy olyan geotermikus létesítményt, amelyben kaszkád-elven hasznosítják a munkaközegek hő tartalmát. A település neve Geinberg, ahol a többcélú hasznosítás során 105 °C-ról 30 °C-ra hűtik a termálvizet. A kutatás eredetileg az olajbányászat céljaira készült a hetvenes évek közepén, azonban 2166 méteres fúrási mélységben az öblítési veszteségek miatt feladták az eredeti tervet. Ekkor szabad kifolyással másodpercenként 22 liter hozamú termálkutat alakítottak ki, a felszínre 105 °C-os víz érkezett. 1981-től erre alapozva működtetik a közeli házak fűtőrendszerét. A kitermelt termálvizet nem szivattyúzzák vissza a mélybe. A térség említett általános nyomáscsökkenésének következtében a Geinbergben működő termálkút legkisebb hozama a kilencvenes években 9 l/s-ra esett vissza. A településen 1998-ban termálfürdőt létesítettek, a kapcsolódó szálláshelyekkel. A kőzetből kioldott elemek gyógyító hatását is hasznosítja a fürdőtelep. Itt is kiegészítő fúrás indult 1998-ban, a termelő kúttól 20 méterre, ferde irányban haladva, és a vízszintes távolság a két furat között 1600 méter. Az új furat függőleges mélysége 2225 méter, teljes hossza 3155 méter. Ebből a kútból, szivattyúzás nélkül másodpercenként 25 liter, 105 °C-os termálvíz tör a felszínre. A korábbi termelőkút ezután a 30 °C-ra lehűlt termálvíz visszaszivatytyúzására (reinjektálásra) szolgál. A kaszkádkapcsolás első fokozata (a 3. ábra szerint) technológiai célokra hasznosítja és 65 °C-ra hűti a termálvizet. A második fokozatban a víz 43 °Cra hűl a fürdőkben és a szállodákban. A harmadik fokozat hőcserélői agrárgazdasági célokat szolgálnak, pl. melegházi kultúrákban, 35 °C-ra lehűtött vízzel. Az első fokozat teljesítményigénye 2,5 MW, a másodiké 4,0 MW, a harmadiké 2,0 MW. A stájer hegyekben is található termálkút, bár itt nem olyan kedvezőek a feltételek, mint Felső-Ausztriában. A kilencvenes évek elején Blumau térségében tártak fel egy kitermelő helyet, amelyből szabadon tör fel a másodpercenként 17 liter hozamú, 100°C-os termálvíz. A neves építész, Hundertwasser tervei szerint fürdőtelepet hoztak létre a településen. Újabb fúrást indítottak az első termálkúttól 1600 méter távolságban, 2368 méteres mélységre. Innen több mint 80 l/s hozammal tör fel a termálvíz, és hőmérséklete több mint 100 °C. Ez a termálvíz nagy gáztartalmú, a másodpercenként 80 liter víz mellett 400 liter szén-dioxidot is ad. Tervek készültek a gáz üzleti célú értékesítésére, mert különben vissza kell táplálni a föld mélyébe.
tejüzem +Geinberg távhőhálózata
95 °C
termálfürdő létesítményei, szálláshelyek
65 °C 2,5 MW
kertészet (melegházak)
43 °C 75 °C
50 °C
2,5 MW
35 °C 2,0 MW
82 °C
50 °C balneológiai hasznosításra elvezetett áramlás: 3l/s (nem szivattyúzzák vissza)
szivattyú „Geinberg Thermal2” termelő termálkút, max. 25 l/s
fogyasztó 2,5 MW
hőcserélő
„Geinberg Thermal1” visszanyomó (reinjektáló) furat
105 °C
30 °C
3. ábra A kaszkádkapcsolású hasznosítás fokozatai Geinbergben A karbonátok kicsapódását úgy mérséklik, hogy polifoszfáttal kezelik a sok oldott gázt tartalmazó forró vizet. A szénhidrogén-kutatáshoz mélyített első kúton keresztül itt is visszaszivattyúzzák a mélybe a kihűlt vizet, legfeljebb 8,3 bar nyomással. Ezzel demonstrálják a geotermikus energia DUBLETTE hasznosítását. A nagy hozamú új termálkút a villamos energia fejlesztését is lehetővé teszi, 2001 ősze óta, ORC-berendezéssel. Itt azonban nem vízhűtést, hanem léghűtést alkalmaznak, ennek a létesítménynek nettó teljesítménye 190 kW.
Az Aacheni Egyetem kutatóközpontja Észak-Rajna-Vesztfália tartomány műszaki egyetemén (RWTH) kutatóközpontot hoztak létre azzal a céllal, hogy tanulmányozzák a geotermikus energia különféle alkalmazásaiban rejlő lehetőségeket. Ezekre demonstrációs alkalmazások is kialakíthatók az Aacheni Egyetem kutatóinak közreműködé
sével, hogy piaci feltételek mellett is versenyképesen alkalmazhassák ezt a megújuló energiaforrást. A kutatók egyik törekvése a beruházási költségek csökkentése, elsősorban a fúrás ráfordításainak mérséklésével. Jelenleg a geotermikus energia teljes beruházási költségének mintegy kétharmadát a fúrásra fordítják, beleértve a fúróüzem létesítését is. További lényeges vizsgálati terület, hogy miként alkalmazkodhatnak a geotermikus energia fúrási technológiái a konkrét alkalmazási feltételhez, különösen a célzott települések energiaigényéhez, terepviszonyaihoz stb. A kutatók figyelmet fordítanak azokra a mérési és irányítástechnikai megoldásokra, amelyek lehetővé teszik a berendezések optimális üzemeltetését, valamint a geotermikus szondák termikus teljesítményének befolyásolását. Kísérleteket folytatnak a geotermikus szondák méretezésére alkalmas szimulációkkal, a gyakorlatban előforduló paraméterekkel, (pl. a hasznosítandó teljesítményekkel, a hatásterület földrajzi kiterjedésével) számolva. (Gittlár Ferencné) Gaschnitz, R.: SuperC – Geothermie-Projekt der RWTH Aachen. = Glückauf, 138. k. 7/8. sz. 2002. p. 341–345. Goldbrunner, J.: Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes der Geothermie. = Glückauf, 138. k. 7/8. sz. 2002. p. 331–337.
