5. Hydrothermale Nutzung

Hydrothermale Nutzung erfolgt aus und in natürlichen Grundwasserleitern (Aquiferen), deren Durchlässigkeiten gegebenenfalls durch Stimulationen verbessert werden. In Deutschland und Österreich beschränkt sich die Erschließung derzeit auf Systeme mit niedriger Enthalpie. Entscheidend für die Wirtschaftlichkeit der Nutzungsanlagen ist neben dem Wärmeinhalt die Transmissivität des erschlossenen Aquifers. Als Untergrenze der Wirtschaftlichkeit ist eine Transmissivität von 2 × 10⁻⁴ m²/s anzusehen, dies entspricht einer notwendigen Pumpenleistung für die Förderung bzw. die Reinjektion eines Volumenstromes von 80 l/s in der Größenordnung von 700 kWel.

Der Malmaquifer im Süddeutschen und Oberösterreichischen Molassebecken unterliegt im Umkreis von München und im niederbayerisch‐oberösterreichischen Innviertel einer intensiven Nutzung bei hoher Anlagendichte. Der bewilligte kumulative Volumenstrom für Entnahme und Reinjektion der um die bayerische Landeshauptstadt gelegenen Projekte beträgt 1395 l/s. Dies entspricht bei einer einer Spreizung von 45 K einer thermischen Leistung von ca. 260 MW. Die hydraulisch‐thermische Modellierung mit einem 3D‐FE‐Modell wies die Raumverträglichkeit der Nutzungen und eine nur geringe gegenseitige Beeinflussung der Anlagen nach. Die thermischen Auswirkungen der Reinjektion beschränken sich auf die Nahreiche der jeweiligen Reinjektionsbohrlöcher.

Im niederbayerisch‐oberösterreichischen Innviertel ist eine ähnlich hohe Konzentration von hydrothermalen Anlagen gegeben wie im Großraum München. Die Thermalwasserbilanz in diesem Raum wird durch die Nettoentnahme von ca. 50 l/s für balneologische Anlagen bestimmt. Die Druckentwicklung von den 1970er bis Ende der 1990er Jahren zeigt das Bild eines überbeanspruchten Aquifers. Mit dem Einsetzen der Reinjektion der Geothermischen Anlagen konnte eine Stabilisierung der Druckverhältnisse erreicht werden.

Die größte geothermische Anlage in Niederbayern/Oberösterreich ist Simbach‐Braunau. Bei einem Anschlusswert des Fernwärmenetzes von 41,7 MW beträgt die Leistung der Geothermie 9,3 MW, der geothermische Anteil an der Jahresarbeit von ca. 62 GWh liegt jedoch zwischen 66 und über 70 %, was umso bemerkenswerter ist, da die Wellhead‐Temperatur 80,5 °C, die Netztemperatur jedoch 110 °C. Dies zeigt die besondere Stärke der Geothermie durch ihre Grundlastfähigkeit.

Die möglichst umfassende Nutzung der Geothermie durch eine Kaskadennutzung ist ein wesentlicher Beitrag zur Hebung der Wirtschaftlichkeit einer geothermischen Anlage. In diesem Zusammenhang sind die Ergebnisse von hydraulisch‐thermischen Modellrechnungen von Bedeutung, welche die geringe laterale Ausdehnung der sich um die Reinjektionsbohrung ausbildenden Abkühlungsfronten bei geringer Abhängigkeit von der Reinjektionstemperatur zeigen.

Beispiele von umgesetzten Kaskaden im Oberösterreichischen Molassbecken und dem Steirischen Becken zeigen die Machbarkeit dieser Ansätze bei unterschiedlichen Fördertemperaturen.