Wie der Geothermiesektor in den Niederlanden in Gang kommt

In einem ausführlichen Artikel von EnergiePodium.nl erfahren Sie, wie der Geothermie-Sektor in den Niederlanden einen ziemlich guten Start hinlegt.

Auf Initiative des Gashandelsunternehmens GasTerra in den Niederlanden hat energiepodium.nl einen recht interessanten Artikel über Geothermie in den Niederlanden veröffentlicht.

Der Artikel beschreibt, wie es heute in den Niederlanden rund zwanzig geothermische Anlagen gibt, die fast alle im Gewächshausanbau betrieben werden. Doch angesichts der Ambitionen der Regierung, Wärmenetze zur Beheizung von Häusern mit Geothermie zu bauen, müssen in den kommenden Jahrzehnten Hunderte dieser Brunnen hinzugefügt werden.

Der Artikel enthält Einzelheiten zum Ansatz für den Start des Sektors im Land.

Im Rahmen des European Geothermal Energy Congress, der im Juni 2019 in Den Haag stattfand, führte eine Exkursion zu einer Bohrinsel auf einem Projektgelände des neuen TNO-Innovationszentrums für den Geothermiesektor. „Mit dieser umfassenden Forschungsanlage können Sie direkt testen, wie neue Dinge vor Ort funktionieren, und so viel Zeit und Geld sparen“, erklärt Projektleiter Gert-Jan Heerens der Gruppe von Geothermie-Spezialisten, die das Well Innovation and Heat Open besuchen Innovation Center als Teil dieser Exkursion.

Das Testzentrum, so Heerens, umfasst Anlagen zur Durchführung aller Arten mechanischer und hydraulischer Tests unter hohem Druck und hoher Temperatur. „Hier geht es vor allem darum, sich einzuschätzen“, versichert er seinen internationalen Besuchern. Gerade für kleinere Unternehmen, die eine neue Erfindung auf einer echten Bohrsohle oder im Untergrund testen wollen, sei das neue Forschungszentrum eine Lösung, erklärt er. „Es schließt eine Lücke für diese Unternehmer. Normalerweise haben sie keinen Zugang zu einer echten Bohranlage, um solche Tests durchzuführen, weil die Eigentümer befürchten, dass dies ihren eigenen Betrieb behindern könnte.“

Heerens vergleicht die Geothermie in den Niederlanden mit der Offshore-Windenergie, als dieser Sektor vor etwa zehn Jahren noch in den Kinderschuhen steckte: Ihre Kosten müssten um dreißig bis vierzig Prozent gesenkt werden, wenn Geothermie in der bebauten Umwelt eine kommerzielle Alternative zu fossiler Wärme werden solle. Neue Materialien sowie angepasste Bohrkonzepte und Brunnenkonstruktionen müssen die Gewinnung von Erdwärme auch für den Einsatz in Wohngebieten geeigneter machen. „Es muss kompakter, effizienter und weniger umweltschädlich, aber sicher sein.“ Als Beispiele für Innovationen, an denen die Branche arbeitet, nennt er Bohrrohre aus Kunststoff anstelle von Stahl, kleinere Bohrgeräte und Sensoren, die den Bohrprozess vorhersehbarer machen und das Risiko von unterirdischen Lecks verringern.

Frank Schoof, Vorsitzender der Geothermie-Plattform, die alle an der Geothermie beteiligten Parteien zusammenbringt, bekräftigt die Bedeutung von Innovationen: „Die Geothermie-Unternehmen haben bereits viel erreicht, aber es gibt noch viel Raum für Verbesserungen bei der Geothermie.“ Niederlande und günstiger. Dieses Forschungszentrum sei also auf jeden Fall eine Bereicherung. „Aber auch die Politik muss Erdwärme unterstützen“, betont er. Finanziell sei diese Unterstützung nun da, stellt er fest und verweist auch auf den Geothermie-Brief, den Minister Wiebes im März an das Repräsentantenhaus geschickt hat. „Aber die Politik muss noch mehr Unterstützung vor Ort schaffen und die Bürger davon überzeugen, dass die Risiken der Erdwärme im Vergleich zu Alternativen akzeptabel sind. Und vor allem: dass Wärmenetze in bestimmten Stadtteilen günstiger sind als Einzellösungen.“

Im Jahr 2050 werden etwa die Hälfte der Haushalte im Land an Fernwärme angeschlossen sein und möglicherweise die Hälfte der Wärme in diese Geothermienetze fließen, stellt Schoof fest, teilweise auf der Grundlage des Ende Juni vereinbarten Klimaabkommens. Um diesen Übergang zu erreichen, müssen alle Gemeinden im Jahr 2021 einen Wärmeplan pro Stadtteil erstellt haben. Energie Beheer Nederland (EBN), die im Namen des Staates mit dem Schreiben von Wiebes an das Repräsentantenhaus einen rechtlichen Auftrag für die Entwicklung von erhält Geothermie wird gemeinsam mit TNO seismische Untersuchungen für einen großen Teil des Landes durchführen. Unter dem Namen SCAN (Seismic Campaign for Geothermal Energy in the Netherlands) wird ermittelt, wo der niederländische Untergrund für die geothermische Wärmeentwicklung geeignet sein könnte. Denn in Gebieten, in denen noch nie nach Öl und Gas gebohrt wurde, sind auf der Landkarte unseres Landes immer noch viele weiße Flecken zu sehen. „Achtzig Prozent des Wärmebedarfs in den Niederlanden entfällt auf Gebiete mit geringen oder keinen Kenntnissen über den Untergrund“, heißt es im Geothermie-Masterplan, den Platform Geothermal Energy letztes Jahr gemeinsam mit EBN, Stichting Warmtenetwerk und DAGO, der Branchenorganisation für Geothermiebetreiber, herausgegeben hat in den Niederlanden (siehe Karte, oben geteilt).

Schoof erklärt, dass Wärmenetze aufgrund der großen Anzahl benötigter Kunden nur für dicht bebaute Gebiete eine Option seien. Vielleicht mit Ausnahme historischer Innenstädte, denn der Bau dicker Wärmerohre erfordert dort viele Abbruch- und Aushubarbeiten. Ihm zufolge eignen sich daher vor allem Häuser aus den Jahren 1920-30 in neueren Stadtteilen für städtische Gebiete. Auch für manche Nullmeter-Neubauten kann Fernwärme eine Option sein: „Zusätzlich zu der Wärme, die sie selbst erzeugen, brauchen diese Häuser in einem strengen Winter sicherlich auch zusätzliche Moleküle, zum Beispiel aus einem Wärmenetz mit Erdwärme.“ als Grundlast.“

Leyweg Geothermal Energy (HAL) in Den Haag ist ein solches Geothermieprojekt als Basiswärmeversorgung in einem bestehenden Wärmenetz. Schoof gibt an, dass das Projekt in Den Haag Südwesten, bei dem es sich um die Neuauflage eines im Jahr 2010 gebohrten geothermischen Dubletts (einer Produktions- und einer Injektionsbohrung) handelt, voraussichtlich Anfang nächsten Jahres in vollem Gange sein wird. Für die Realisierung dieser ersten innerstädtischen Geothermieanlage in Den Haag und den Niederlanden arbeitet HAL eng mit der Gemeinde, Eneco und Uniper (ehemals E.ON) zusammen. Angesichts des großen Potenzials der Geothermie in Südholland ist geplant, in der Hofstad in den kommenden Jahren mindestens zehn weitere Geothermiekraftwerke zu errichten.

Weitere geothermische Wärmeprojekte in städtischen Gebieten, die in den Startlöchern stehen, sind das Lean-Forschungsprojekt (Low cost Exploration And deriskiNg oder geothermische Spiele) von Warmtebron Utrecht und das Delft Geothermal Project (DAP, eine Initiative der TU Delft). Aber auch in anderen Städten des Landes gibt es Pläne für Fernwärme mit Erdwärme, etwa Amsterdam, Rotterdam und Nimwegen. Für das Lean-Forschungsprojekt sind für die zweite Jahreshälfte 2020 Testbohrungen im Gebiet zwischen Utrecht-Zuid und Nieuwegein geplant. Die lange Vorbohrphase hat unter anderem mit dem geologischen Untergrund der Domstad zu tun. Und Lean erwartet die seismische Untersuchung von EBN/TNO. Die Initiatoren müssen daher zunächst selbst eine Analyse der spärlich vorhandenen Daten aus diesem Untergrund durchführen.

„Erst nach der Testbohrung wissen wir wirklich, ob Potenzial für Erdwärme für das Utrechter Wärmenetz besteht“, ergänzt Jan Brandts, verantwortlich für Geothermie bei Engie in den Niederlanden. Das Energie- und Technologieunternehmen ist neben TNO, Eneco (Wärmekunde), der Universität Utrecht und Huisman Geo unter anderem einer der Partner von Lean, die auch die Bohrungen durchführen werden. Abhängig von der Größe des voraussichtlich drei Kilometer tiefen Warmwasserreservoirs wird es in dem Gebiet maximal sechs Doubles geben (siehe Kasten). Neben Lean verfügt Warmtebron Utrecht auch über ein Forschungsprojekt: Gold, das die Möglichkeit ultratiefer Geothermie für das Gebiet des Utrecht Science Park und des Büroparks Rijnsweerd untersucht.

EBN ist außerdem ehrenamtlich Partner von Lean und DAP und an beiden Konsortien mit jeweils vierzig Prozent finanziell beteiligt. Durch die risikotragende Beteiligung des Staatsunternehmens an Geothermieprojekten möchte Wiebes die Finanzierung solcher Projekte für Banken und institutionelle Investoren attraktiv machen. Für die Beteiligung an Projekten des öffentlichen Unternehmens stellte der Minister für einen Zeitraum von fünf Jahren fünfzig Millionen Euro bereit. Die zur Regulierung der Geothermierolle von EBN erforderliche Änderung des Bergbaugesetzes soll Mitte nächsten Jahres erfolgen, erwartet Eveline Rosendaal, Programmmanagerin für Geothermie bei EBN.

Mittlerweile gibt es in den Niederlanden rund zwanzig Geothermiedoppelanlagen, fast alle im Gewächshausanbau. Schoof von Platform Geothermie weist darauf hin, dass es schnell mehr werden müsse, um die Ambitionen des Kabinetts zu erreichen, 175 im Jahr 2030 und mehrere Hundert im Jahr 2050. Wenn SCAN den Untergrund des Landes besser kartiert hat, werden schneller die richtigen Entscheidungen getroffen. Auch in diesem Zusammenhang hat TNO für EBN eine internationale Studie zum Zusammenhang zwischen Geothermieprojekten und Seismizität durchgeführt. Diese Studie zeige, dass die Struktur des niederländischen Untergrunds besonders für die Gewinnung von Erdwärme geeignet sei, betont Rosendaal. „Eine sichere und verantwortungsvolle Gewinnung von Erdwärme ist an vielen Orten in den Niederlanden möglich. Selbstverständlich führen wir für jedes Projekt weitere Untersuchungen zu potenziellen Risiken durch. Sicherheit hat hier Priorität.“ Die Studie befindet sich derzeit im Wirtschaftsministerium, wo Dies wird bei künftigen politischen Entscheidungen berücksichtigt. Rosendaal betont, dass die Entscheidung, ob gebohrt werden soll oder nicht, nicht bei EBN, sondern beim Ministerium liegt. „EBN setzt sich dafür ein, gemeinsam mit der Branche gut zu erklären, was genau Erdwärmegewinnung bedeutet. Denn Unbekannt macht ungeliebt.“

„Erdwärmegewinnung ist Bergbau und das ist von Natur aus ungewiss. Aber man sollte diese Ungewissheit nicht übertreiben“, stimmt Schoof zu. Seiner Meinung nach wäre es gut, wenn es einen Schadensfonds gäbe, um den Widerstand der Hausbesitzer gegen Erdwärme zu überwinden. „Die Wahrscheinlichkeit, dass Geothermie Schäden an Häusern verursacht, ist äußerst gering. Aber wenn es einmal passiert, ist es gut, dass Hausbesitzer wissen, dass sie sich für Entschädigungen an einen solchen Fonds wenden können. Ein solches System wird derzeit in der Branche erwogen.“

Schoof geht außerdem davon aus, dass SCAN auf Gebiete ausgeweitet wird, in denen Wassergewinnungsunternehmen aufgrund des Risikos einer Grundwasserverschmutzung keine Bohrungen für Geothermie durchführen wollen. „Natürlich ist Bohren in Wassereinzugsgebieten nicht erlaubt. Das ist und bleibt so. Dass Bohren auch in den Schutzzonen rund um diese Gebiete nicht erlaubt ist, bleibt bestehen. Aber es gibt dann noch größere Gebiete, in denen Wasser gefördert werden darf.“ Derzeit finden in verschiedenen Provinzen Beratungen zu diesen Gebieten statt, wie man sie ausweisen kann, damit die künftige Wasserentnahme auf gute und sichere Weise mit Geothermiestandorten zusammengeführt werden kann. Außerdem finden Design, Reduzierung der Leckagewahrscheinlichkeit und Verbesserung der Überwachung statt .

Mit der zunehmenden Aufmerksamkeit für Geothermie stehen neue Materialien und Techniken im Rampenlicht. Ein Beispiel hierfür ist Well Casing, Casing im Fachjargon. Dieses besteht nicht wie üblich aus Stahl, sondern aus Verbundwerkstoff. Am Stand von Huisman Geo auf dem Europäischen Geothermie-Kongress in Den Haag erregte eine solche Rohrhülse aus Kunststoff große Aufmerksamkeit. Die Erwartungen an den Einsatz von Kunststoffrohren beim Bohren nach (Salz-)Heißwasser im tiefen Untergrund sind daher hoch. Korrosionsfrei, mit weniger Ablagerungen (Mineralausfällung) und leichter als Stahl – was das Arbeiten mit kleineren Wasserhähnen und kompakteren Bohrgeräten ermöglicht – führen sie zu erheblichen Einsparungen bei den Betriebs- und Investitionskosten. „Eine sehr interessante Technologie für die Branche“, schließt Jan Brandts van Engie. Dennoch rechnet er nicht damit, dass es bereits bei den Testbohrungen für das Lean-Forschungsprojekt, an dem Huisman und Engie beteiligt sind, zum Einsatz kommen wird. Denn Kunststoffgehäuse müssen sich in der niederländischen Geothermie noch bewähren. „Mit einer solchen ersten Bohrung sind unabhängig von den technologischen Herausforderungen bereits genügend Risiken verbunden. Es könnte aber gut sein, dass wir sie später im Projekt nutzen.“

Brandts listet die drei Innovationen auf, die beim Lean-Testbohren zum Einsatz kommen:

Bei Huisman Geo erklärt Remco van Ee, verantwortlich für Geschäfts- und Technologieentwicklung, das Lean-Testbohren weiter als einen Prozess des kontrollierten Bohrens (Rotary Steerable System – RSS) in Kombination mit „Casing Drilling“ (das Bohrgestänge ist auch eine Bohrlochschalung). und druckgesteuertes Bohren (Managed Pressure Drilling – MPD). „Alles davon sind bewährte Techniken aus dem Öl- und Gassektor, die wir rund um die Geothermie nutzbar und bezahlbar gemacht haben.“

Van Ee prognostiziert, dass Gehäusebohrungen in Zukunft auch mit Kunststoffmantelrohren durchgeführt werden können. Als erste Anwendung einer Brunnenverrohrung aus Kunststoff nennt er einen mehrwandigen Brunnenbau mit einer konventionellen Stahlschalung und einem Verbundinnenrohr. „Zusätzlich zu den Vorteilen der Korrosionsfreiheit und der geringeren Ablagerungen bietet ein solches Rohr-in-Rohr einen doppelwandigen Schutz, was im Trinkwasserbereich sicherlich ein zusätzlicher Vorteil ist.“ Ziel von Huisman Geo ist es, all diese verschiedenen Techniken – Casing-Bohrungen, RSS, MPD und Verbundgehäuse – auf einer Bohrplattform speziell für Geothermie zusammenzuführen. Van Ee geht davon aus, dass diese hochautomatisierte („weniger Männer auf dem Bohrboden“) und zudem leicht zu bewegende dedizierte Geothermie-Bohrinsel in etwa drei Jahren betriebsbereit sein wird.

Zusätzlich zu Lean untersucht Warmtebron Utrecht mit verschiedenen Parteien, wie der Universität Utrecht und der UMC Utrecht, die Wärme in einer Tiefe von vier bis zehn Kilometern erschließen. Brandts van Engie, der ebenfalls an diesem Forschungsprojekt Gold beteiligt ist, geht davon aus, dass dies frühestens 2022-23 abgeschlossen sein wird. „Für die ultratiefe Geothermie (UDG) muss noch viel mehr gefunden werden, nicht nur was die seismische Situation angeht. Die Erschließung solcher Tiefen erfordert auch eine völlig andere Bohrkonstruktion. Denn man wird es mit anderen Gesteinen zu tun haben, als wir es gewohnt sind.“ mit Geothermie in den Niederlanden. „Die seismische Untersuchung für dieses Projekt nutzt SCAN von EBN. Denn mit diesem Programm werden die Möglichkeiten von UDG im Rahmen des Green Deal Ultra Deep Geothermal Energy auch für die gesamten Niederlande aufgezeigt.

Quelle: Energie Podium