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Prinzipskizze und Betriebsdaten des geothermischen Heizkraftwerkes Neustadt-Glewe.
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Geothermische Stromerzeugung

Im Unterschied zur Nutzenergie Wärme wird Strom ganzjährig und vergleichsweise konstant nachgefragt. Der in geothermischen Anlagen erzeugte Strom kann jederzeit ins großflächige Verbundnetz eingespeist werden.

In Deutschland liegen die üblichen Temperaturen geologischer Warmwasservorkommen im Hinblick auf eine Stromerzeugung sehr niedrig. Um warmes Wasser im Temperaturbereich zwischen 80 bis 190 °C für eine Stromproduktion nutzen zu können, kommt man mit konventioneller Kraftwerkstechnik nicht weiter, sondern muss meist eine ORC- (Organic-Rankine-Cycle) – Wärmekraftmaschine verwenden. Auch beim ORC wird Dampf unter hohem Druck und mit hoher Temperatur über eine Turbine geleitet und dabei entspannt und abgekühlt. Die Turbine treibt den Stromgenerator an. Im Unterschied zum konventionellen Dampfturbinenprozess wird ein organisches Arbeitsmittel (z. B. n-Pentan, Isobutan) eingesetzt. Eine Alternative zum ORC-Verfahren ist das KALINA-Verfahren. Hier wird als Arbeitsmittel ein Gemisch aus Ammoniak und Wasser eingesetzt. Das KALINA-Verfahren steht derzeit noch am Beginn der Entwicklung, verspricht aber einen höheren elektrischen Wirkungsgrad und niedrigere Stromgestehungskosten.

Der erreichbare elektrische Wirkungsgrad einer ORC-Anlage beträgt bei einem Temperaturniveau von 100 °C etwa 6,5 % und bei 200 °C etwa 13 - 14 %. In einer Gesamtbewertung muss allerdings berücksichtigt werden, dass die genutzte geothermische Energie – im Unterschied zu Kohle, Öl und Gas in Kraftwerken – keine Brennstoffkosten verursacht und emissionsfrei gewonnen werden kann. Wird nach der Stromgewinnung die Wärme zusätzlich genutzt, liegt der energetische Gesamtwirkungsgrad höher. Derzeit geht man davon aus, dass bei künftigen Projekten zur geothermischen Stromerzeugung in Deutschland eine Mindesttemperatur von 100 °C und eine Mindestfließrate von 50 m³/h gegeben sein müssen. Auf dem Markt werden ORC-Turbinen mittlerweile auch für den Leistungsbereich 100 - 250 kW angeboten.

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Projektnehmer
Erdwärme-Kraft GbR