Author: HEGeo

Die Fördertests sind mittlerweile abgeschlossen und die Ergebnisse liegen vor: Aus der Sandsteinschicht in über 1.300 Metern Tiefe kann zukünftig 48 °C warmes Thermalwasser gefördert werden. Aufgrund der Ergebnisse der Fördertests und dem derzeitigen technischen Planungsstand der Geothermie-Anlage rechnen unsere Experten mit einer geothermalen Wärmeleistung von rund 6 Megawatt. Rein rechnerisch lassen sich damit über 4.700 Haushalte versorgen. Durch den Einsatz einer geplanten mehrstufigen Wärmepumpenanlage kann die gewonnene Wärmeenergie und damit auch die Anzahl der versorgten Haushalte auf rechnerisch über 6.000 Haushalte erhöht werden.

Mittels eines Wärmetauschers wird dem 48 Grad Celsius warmen Thermalwasser Wärme entzogen und auf den Heizwasserkreislauf übertragen. Durch den Einsatz einer effizienten Wärmepumpenanlage wird das Heizwasser auf das je nach Jahreszeit erforderliche Temperaturniveau der Fernwärme gebracht.

„Wir setzen in Hamburg alles Machbare um, damit die Wärmewende vorangetrieben wird und wir unsere Klimaziele erreichen. Mit dem erfolgreichen Geothermie-Projekt der städtischen HEnW in Wilhelmsburg werden wir einen weiteren Baustein zur umweltfreundlichen Energiegewinnung nutzen. … Ich gehe davon aus, dass die Geothermie als Technologie perspektivisch zur Dekarbonisierung in Hamburg und der Metropolregion beitragen wird.“

Jens kerstan, Sneator für umwelt, klima, energie und agrarwirtschaft

Mit der neuen Geothermie-Anlage soll das Wärmenetz Wilhelmsburg weiter ausgebaut werden, um fossile Wärmeerzeuger zu verdrängen. Dafür werden die bereits existierenden zwei Wärmenetze –  Energiebunker und Energieverbund – zusammengeschlossen,  schrittweise verdichtet und ausgebaut. Der Bau der Betriebsanlagen am Geothermie-Standort soll im Frühjahr 2024 starten, der erforderliche Leitungsbau hat bereits begonnen. Ab 2025 können in Hamburg-Wilhelmsburg Haushalte mit Wärme aus der neuen Geothermie-Anlage versorgt werden!

„Die Forschung zur Geothermie in Hamburg-Wilhelmsburg hat uns auch wissenschaftlich sehr weit vorangebracht. Wir haben eine geologische Formation entdeckt, die wir für die mitteltiefe Geothermie weiterentwickeln können. Die Projekte in Schwerin und Potsdam haben ebenfalls Gesteine mit 40 bis 60 Grad Celsius Erdwärme mitteltief erschlossen und sie zeigen: Hierin liegt die Zukunft der Wärmeversorgung in Deutschland.“

Inga moeck, Professorin für Geothermie an der Georg-August-Universität Göttingen, leitet das wissenschaftliche Begleitprogramm mesoTherm

Kurz und knapp: Die Fakten

• Tiefe der Produktionsbohrung: ca. 1.400 Meter
• Tiefe der Injektionsbohrung: ca. 1.300 Meter
• Mächtigkeit der Sandsteinschicht: ca. 130 Meter
• Alter der Gesteinsschicht: 45 Mio. Jahre
• Thermalwasser-Temperatur: 48 °C
• Förderrate: ca. 140 m³/h
• Geothermale Wärmeleistung: ca. 6 MW
• Wärmepumpeneinsatz zur Temperaturanhebung des Fernwärmewassers: 75-85 Grad Celsius, je nach Jahreszeit
• Geplanter Baustart Heizhaus: Frühjahr 2024
• Geplanter Start der Wärmelieferung: Frühjahr 2025

Mehrere Wochen dauerten die sogenannten Fördertests an der Alten Schleuse. Mithilfe dieser Tests können wir erstmals verlässlich die Temperatur des Thermalwassers und die Förderrate bestimmen – und damit letztendlich auch die Wärmeleistung der geothermischen Quelle.
Die Ergebnisse sind wie erwartet positiv!

Momentan sind wir dabei, mit den Ergebnissen das Wärmekonzept für Wilhelmsburg fertigzustellen, das wir voraussichtlich in Kürze der Öffentlichkeit präsentieren wollen.

Für die Durchführung der Fördertests auf dem Bohrplatz haben wir bereits die Filterrohre eingebaut. Die Bohranlage, die wir dafür benötigt haben, ist inzwischen wieder abgebaut und die weiteren Vorbereitungen laufen für die in Kürze startenden Fördertests.

Die Filterrohre warten auf dem Bohrplatz auf ihren Einsatz.

Ein Kran hebt die einzelnen Rohre hoch …

Blick von oben auf den Bohrplatz mit Kran und Bohrturm. Nach dem Einbau der Filterrohre wurde die Anlage wieder abgebaut.

Eine Zeitreise in unser geothermisches Reservoir

Auf leisen Pfoten schleichen die Säbelzahntiger durch die weite Steppe. Die Raubkatzen jagen in Rudeln, um große grasende Pflanzenfresser zu erbeuten. Warmer Wind streicht über die Graslandschaft Norddeutschlands, das Klima ist warm und fast tropisch – der Planet befindet sich in einem natürlichen Klimawandel.

Rund 45 Millionen Jahre später, 1847, wird ein Homo sapiens, der englische Geologe Charles Lydell, diese erdgeschichtliche Epoche nach der griechischen Göttin der Morgenröte Eos (griech. ἔος bzw. ἠώς und griech. καινός = „neu, ungewöhnlich“) nennen: Eozän.

Nur dem Namen nach ein Tiger: Rekonstruktion eines Smilodons
© Von Sergiodlarosa, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6835781

Noch zu Beginn des Eozäns, vor etwa 56 Millionen Jahren, waren große Teile von Mitteleuropa Festland. Bis nach Skandinavien herrschte eine üppige Vegetation mit tropischen Bernsteinwäldern. Aus diesen Wäldern stammt übrigens der Bernstein, den wir heute an der Küste der Ostsee finden – diese jedoch entstand erst viel später, nach der nächsten Eiszeit.

Im Eozän dagegen bildete sich zunächst das Nordseebecken heraus, und weite Teile des heutigen mitteleuropäischen Tieflandes waren von der jungen Nordsee bedeckt. Dänemark existierte noch nicht als Landmasse und der Nordseestrand reichte von Belgien über die Niederlande, das nördliche Niedersachsen bis nach Polen, dort, wo heute Gdansk liegt.

An diesem Sandstrand der jungen Nordsee befindet sich auch das heutige Hamburg. Woher aber wissen die Forschenden nach Millionen von Jahren so genau, dass hier ein Sandstrand war? Sand ist ein typisches Ablagungsmaterial, das entsteht, wenn Berge und Gestein abgetragen werden: Überall dort, wo Flüsse ins Meer münden, wird auch Sand abgelagert. In der Sandsteinschicht, die wir geothermisch nutzen wollen, gibt es noch einen weiteren Hinweis auf die frühere Nordseeküste an diesem Ort: Das Wasser, das bei unseren ersten Fördertests zutage kam, war grünlich. Die Färbung entsteht durch das Tonmineral Glaukonit, ein Tonmineral, das nur in Küstenbereichen vorkommt und damit ein klarer wissenschaftlicher Beweis für den Übergang von der Landmasse zum Meer ist.

Was vor Jahrmillionen entstand, lässt sich heute hoffentlich für unsere zukünftige Energieversorgung nutzen – ein Gruß aus einem fernen, längst vergangenen Erdzeitalter.

Rechtzeitig zum Start des Pressetermins gestern Vormittag hatte sich der morgendliche Regen verzogen: Rund zwei Dutzend Pressevertreter:innen, darunter auch mehrere TV-Teams, waren zum Bohrplatz nach Wilhelmsburg gekommen, um sich über die Neuigkeiten beim Geothermie-Projekt zu informieren. Auch Michael Pollmann, Staatsrat für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft, war wieder als Vertreter der Stadt Hamburg vor Ort, wie bereits beim Bohrbeginn im Januar.

Staatsrat Pollmann bei seinem Grußwort:

„Die Geothermie ist neben Wind und Sonne ein weiterer Baustein für eine erfolgreiche Energiewende. In Wilhelmsburg sind wir bei der ersten Geothermiebohrung in mittlerer Tiefe auf ein ausgesprochen vielversprechendes Thermalwasservorkommen gestoßen, welches Anlass zu der berechtigten Hoffnung gibt, dass wir hier und vielleicht auch an anderen Stellen die Geothermie für die Wärmewende einsetzen können.“

Großes Interesse der lokalen Medien bei dem Termin auf dem Bohrplatz

„Wir [sind] unserem Ziel einen großen Schritt nähergekommen, grundlastfähige und lokale Ökowärme für Hamburger Haushalte zu gewinnen. Jetzt gilt es, auch die zweite Bohrung sicher in die Tiefe zu führen und die Ergebnisse der Fördertests abzuwarten.“

Kirsten fust, geschäftsführerin der hamburger energiewerke

Anschließend wurden die Fragen der Presse beantwortet. Hier links im Bild Kerstin Müller, Geologin und Projektleiterin Geothermie.

Danach überreichten wir Staatsrat Pollmann ein Präsent …

… eine Geothermie-Grafik mit Gesteinsschichten und echten Gesteinsproben aus Wilhelmsburg.

Kirsten Fust beim Interview mit dem NDR

Es ist soweit: In einer Tiefe von 1.300 Meter konnte unser Projektteam Thermalwasser in einer zirka 130 Meter mächtigen Gesteinsschicht nachweisen. Die wasserführende Sandsteinschicht ist rund 45 Millionen Jahre alt und war ursprünglich der Strandbereich der jungen Nordsee. Erste Fördertests haben die Durchlässigkeit des Sandsteins bestätigt, sodass jetzt die zweite Bohrung erfolgt.

Im Rahmen des wissenschaftlichen Begleitprogramms mesoTherm wurden mehrere Meter lange Gesteinsproben, sogenannte Bohrkerne, in unterschiedlichen Gesteinsschichten entnommen. Diese haben auch gezeigt, dass in Sandsteinschichten in über 3.000 Meter Tiefe keine ausreichenden Thermalwasservorkommen zur geothermischen Nutzung zu erwarten sind. Die Sandsteinschicht in 1.300 Meter Tiefe hat sich dagegen als besonders mächtig erwiesen. Sie wurde daher anhand von Bohrkernen und hydraulischen Tests erstmalig auf ihr geothermisches Potenzial untersucht.

In einer Tiefe von 1.300 Metern ist generell mit einer Thermalwasser-Temperatur in einer Bandbreite von 45-50 Grad Celsius zu rechnen.

Unser Projektteam arbeitet zurzeit an verschiedenen technischen Lösungen, die auch den Einsatz von Wärmepumpen berücksichtigen – mit abschließenden Ergebnissen ist im Herbst dieses Jahres zu rechnen.

Rückblick: Die wichtigsten Stationen der Erkundungsbohrung

Wir hatten kürzlich hohen Besuch auf dem Bohrplatz: Ein Filmteam der „Sendung mit der Maus“ war zu Gast!

Für den TV-Kinderklassiker werden verschiedene Beiträge zu erneuerbaren Energien gedreht, und in einer dieser Sendungen wird es um Geothermie gehen. Dafür war das Filmteam europaweit unterwegs. Den Kindern wird darin erklärt, was Erdwärme ist und wie sie für die Energiegewinnung genutzt werden kann. Unsere Bohranlage in Wilhelmsburg dient als konkretes Beispiel, dass auch in Deutschland das Potenzial der Erdwärme zukünftig genutzt werden soll!

Die Sendung wird voraussichtlich im Juli ausgestrahlt. Derweil prüft unser Projektteam weiterhin das Geothermie-Potenzial der Erkundungsbohrung.

Nachtrag: Der Beitrag zur Geothermie bei der „Sendung mit der Maus“ ist online und kann hier angesehen werden! (Das TV-Team vom WDR war bereits im Mai bei uns auf dem Bohrplatz in Hamburg-Wilhelmsburg und hat gedreht – unser Fokus hat sich in der Zwischenzeit verlagert und wir untersuchen jetzt eine aussichtsreiche Sandsteinschicht in zirka 1.300 Meter Tiefe auf ihr geothermisches Potenzial.)