Tiefe Erdwärmenutzung am Beispiel eines Geothermiekraftwerks in der Türkei

Inhaltsverzeichnis

• Vorwort
• Inhaltsverzeichnis
• Verzeichnis der Symbole und Abkürzungen
• 1 Einleitung
• 1.1 Einleitung
• 2 Grundlagen
• 2.1 Allgemeines
• 2.2 Geologische Grundlagen
• 2.2.1 Erdentstehung und –aufbau
• 2.2.2 Theorie der Plattentektonik
• 2.3 Geothermische Systeme
• 2.3.1 Oberflächennahe Geothermie
• 2.3.2 Tiefe Geothermie
• 2.3.2.1 Allgemeines
• 2.3.2.2 Hydrothermale Systeme
• 2.3.2.3 Petrologische Systeme
• 3 Erschließung und Nutzung hydrothermaler Geothermie
• 3.1 Allgemeines
• 3.2 Untersuchung der geothermischen Energie
• 3.2.1 Allgemeines
• 3.2.2 Geologische Untersuchungen
• 3.2.3 Hydrologische Untersuchungen
• 3.2.4 Geochemische Untersuchungen
• 3.2.4.1 Siliciumdioxid-Geothermometer
• 3.2.4.2 Kation-Geothermometer
• 3.2.4.3 Gas-Geothermometer
• 3.2.4.4 Isotope Geothermometer
• 3.2.5 Geophysikalische Untersuchung
• 3.3 Gewinnung der geothermischen Energie
• 3.3.1 Allgemeines
• 3.3.2 Bohrung
• 3.3.2.1 Baustelleneinrichtungen
• 3.3.2.2 Bohrtechnik
• 3.3.2.3 Bohrspülung
• 3.3.2.4 Verrohrung und Zementation
• 3.3.2.5 Komplettierung
• 3.3.2.6 Sicherheit
• 3.3.3 Förderung
• 3.3.3.1 Pumpen
• 3.3.3.2 Ablagerung und Korrosion
• 3.3.4 Wärmewandlung und -transport
• 3.3.4.1 Wärmeüberträger
• 3.3.4.2 Wärmepumpen
• 3.3.4.3 Rohrleitungen
• 3.4 Nutzung der geothermischen Energie
• 3.4.1 Allgemeines
• 3.4.2 Stromerzeugung
• 3.4.2.1 Allgemeines
• 3.4.2.2 Direkte Dampfnutzungsanlagen
• 3.4.2.3 Flash-Anlagen
• 3.4.2.4 Binäranlagen
• 3.4.3 Raumheizung und -kühlung
• 3.4.4 Agrikultur und Aquakultur
• 3.4.4.1 Allgemeines
• 3.4.4.2 Agrikultur
• 3.4.4.3 Aquakultur
• 3.4.5 Industrielle, balneologische und touristische Anwendungen
• 3.4.6 Umweltauswirkungen der Erdwärmenutzung
• 3.4.6.1 Allgemeines
• 3.4.6.2 Physikalische und soziale Auswirkungen
• 3.4.6.3 Wasser- und Luftverschmutzung
• 4 Tiefe hydrothermale Erdwärmenutzung in der Türkei
• 4.1 Allgemeines
• 4.2 Erdwärmenutzung in der Türkei
• 4.3 Erdwärme-Kraftwerk Dora-1
• 4.3.1 Das Salavatli-Sultanhisar Erdwärmesystem
• 4.3.2 Aufbau und Betrieb
• 4.3.2.1 Binärtechnologie
• 4.3.2.2 Kühlsystem
• 4.3.2.3 Rückinjektion
• 4.3.2.4 Korrosions- und Ablagerungsschutz
• 4.3.2.5 Anschluss an das Stromnetz
• 4.3.2.6 Das Pentan-Sicherheitssystem
• 4.3.2.7 CO2-Gewinnungsanlage
• 4.3.3 Erweiterungsprojekte
• 4.4 Nutzungsmöglichkeiten der Rest- und Abwärme
• 4.4.1 Restwärme
• 4.4.1.1 Allgemeines
• 4.4.1.2 Fernwärmeheizung
• 4.4.1.3 Gewächshausheizung
• 4.4.1.4 Balneologische und touristische Nutzung
• 4.4.2 Abwärme
• 5 Zusammenfassung und Fazit
• Anhang

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der tiefen hydrothermalen Erdwärmenutzung am Beispiel eines Geothermiekraftwerks in der Türkei. Sie analysiert die geologischen und geophysischen Grundlagen der Erdwärmenutzung und erläutert die wesentlichen Phasen von Bau und Betrieb einer hydrothermalen Erdwärmeanlage, wobei besondere Aufmerksamkeit auf die potentiellen Schwachstellen wie Korrosion, Ablagerungen und Umweltauswirkungen gelegt wird. Im zweiten Teil der Arbeit wird die tiefe hydrothermale Erdwärmenutzung in der Türkei am Beispiel des Erdwärmekraftwerks Dora-1 in Salavatli/Aydin detailliert untersucht, um die in den ersten beiden Kapiteln theoretisch dargestellten Inhalte praxisnah zu veranschaulichen.

• Geologische und geophysische Grundlagen der Erdwärmenutzung
• Erschließung und Nutzung von hydrothermalen Erdwärmesystemen
• Korrosion, Ablagerungen und Umweltauswirkungen bei der Erdwärmenutzung
• Die tiefe hydrothermale Erdwärmenutzung in der Türkei
• Das Erdwärmekraftwerk Dora-1 in Salavatli/Aydin

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 bietet eine Einführung in das Thema der Erdwärmenutzung als regenerative Energiequelle und zeigt die Notwendigkeit ihrer Nutzung angesichts der begrenzten Ressourcen an fossilen Brennstoffen und den negativen Auswirkungen auf die Umwelt auf. Kapitel 2 erläutert die geologischen und geophysischen Grundlagen der Erdwärmenutzung, beschreibt die Entstehung der Erde und ihren Aufbau sowie die Theorie der Plattentektonik. Es werden außerdem die geothermischen Systeme nach ihren Nutzungstiefen in oberflächennahe und tiefe Geothermie unterteilt und die Unterschiede zwischen hydrothermalen und petrologischen Systemen hervorgehoben. Kapitel 3 beschäftigt sich mit der Erschließung und Nutzung von hydrothermalen Erdwärmesystemen. Es werden die verschiedenen wissenschaftlichen Methoden zur Untersuchung der geothermischen Energie, die wesentlichen Phasen der Erdwärmebereitstellung sowie die Nutzung der bereitgestellten geothermischen Energie erläutert. Dabei werden wichtige Aspekte wie Korrosion, Ablagerungen, Wärmewandlung und -transport sowie die Umweltauswirkungen der Erdwärmenutzung detailliert behandelt. Kapitel 4 befasst sich mit der tiefen hydrothermalen Erdwärmenutzung in der Türkei am Beispiel des Erdwärmekraftwerks Dora-1 in Salavatli/Aydin. Es wird das Salavatli-Sultanhisar Erdwärmesystem vorgestellt und der Aufbau und Betrieb des Kraftwerks Dora-1 detailliert beschrieben. Anschließend werden die Erweiterungsprojekte des Kraftwerks und die Nutzungsmöglichkeiten der Rest- und Abwärme des Kraftwerks untersucht.

Schlüsselwörter

Die Arbeit konzentriert sich auf die Themen der tiefen hydrothermalen Erdwärmenutzung, des Geothermiekraftwerks Dora-1 in Salavatli/Aydin, der geologischen und geophysischen Grundlagen, der Erschließung und Nutzung von hydrothermalen Systemen, der Korrosion, der Ablagerungen, der Wärmewandlung und -transport sowie der Umweltauswirkungen der Erdwärmenutzung. Weitere wichtige Begriffe sind: Plattentektonik, hydrothermale Systeme, petrologische Systeme, Binäranlagen, Flash-Anlagen, direkte Dampfnutzung, Rückinjektion, Reihennutzung, Salavatli-Sultanhisar Erdwärmesystem, Inhibitoren, NKGs, CO2-Gewinnungsanlage, GLOBALG.A.P.