Strom aus Wärme mit hohem Wirkungsgrad – Siemens plant Erdwärmekraftwerk nach dem Kalina-Prinzip

Der Siemens-Bereich Industrial Solutions and Services (I&S) wird im Auftrag der HotRock Erdwärmekraftwerk GmbH & Co. Objekt-KG, Karlsruhe, die Planung für das Erdwärmekraftwerk Offenbach a.d. Queich übernehmen. In dieser geothermischen Anlage soll das Kalina-Prinzip zur Stromerzeugung angewendet werden. Damit lässt sich Wärme mit einem gegenüber herkömmlichen Anlagen höheren Wirkungsgrad in elektrische Energie umwandeln. Das Erdwärmekraftwerk wird mit einer projektierten Leistung von fünf Megawatt das derzeit größte in Deutschland sein. Die Planung erfolgt parallel zu der ersten Förderbohrung. Dies ermöglicht eine zügigere Fertigung terminführender Komponenten und damit einen früheren Baubeginn des Kraftwerks. Der Planungsauftrag hat ein Volumen von rund 600.000 EUR. Die Planung sowie die Förderbohrung sollen im Dezember 2004 abgeschlossen sein.

Die in geologisch aktiven Regionen der Erde wie Island, Italien oder Mexiko schon heute zur Energieerzeugung genutzte Erdwärme besitzt auch in Deutschland ein Potenzial. Erdwärme erlaubt eine emissionsfreie Energiegewinnung und steht unabhängig von Witterung und Tageszeit zur Verfügung. Damit können Erdwärmekraftwerke auch im kontinuierlichen Grundlastbetrieb laufen. Durch das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG), das für diese Kraftwerksgröße eine garantierte Vergütung von bis zu 15 Cent pro Kilowattstunde vorsieht, wird diese Energiequelle auch wirtschaftlich attraktiv.

Die rheinland-pfälzische Gemeinde Offenbach a.d. Queich liegt im Oberrheingraben und damit in der geologisch „heißesten Zone“ Deutschlands. Hier werden Temperaturgradienten von über 50 °C pro 1000 Meter erreicht. Die knapp drei Kilometer tiefe Bohrung in Offenbach soll Wasser mit einer Temperatur von mindestens 150 °C liefern. Die im nahen Karlsruhe ansässige HotRock GmbH hat hier die Errichtung eines Fünf- Megawatt-Kraftwerks projektiert. Dies entspricht dem Strombedarf von etwa 20.000 Haushalten. Ein Kohlekraftwerk gleicher Leistung würde rund 23.000 Tonnen CO2 im Jahr ausstoßen.

Siemens übernimmt die komplette Planung für die oberirdischen Anlagenteile des Kraftwerks. Dazu gehören der Verdampfer-Kondensator-Kreislauf, die Dampfturbine mit Generator und der Kühlkreislauf ebenso wie die gesamte Automatisierungs- und Leittechnik. Im Planungsauftrag enthalten ist auch eine Vorbestellung terminkritischer Komponenten des Turbosatzes. Das Offenbacher Erdwärmekraftwerk wird nach dem Kalina-Prinzip arbeiten. Dabei kommt ein binäres Arbeitsmedium aus Wasser und Ammoniak zum Einsatz. Gegenüber reinen Medien mit konstantem Siedepunkt wie Wasser oder Pentan siedet dieses Gemisch bei vorgegebenem Druck über einen großen Temperaturbereich. „Wir haben uns für eine Anlage nach dem Kalina-Prinzip entschieden, weil dieses Verfahren einen höheren Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Wärme in elektrischen Strom aufweist. Dies verbessert die Wirtschaftlichkeit des Kraftwerks deutlich“, erklärte Dr. Horst Kreuter, Geschäftsführer der HotRock GmbH. „Siemens hat uns bereits bei der Projektentwicklung intensiv unterstützt. Wir sind zuversichtlich, dass Siemens und HotRock auch die nächsten Phasen des Projekts partnerschaftlich und erfolgreich umsetzen werden. Deshalb haben wir den Planungsauftrag schon vor Beginn der Förderbohrungen erteilt. Dadurch können wir den Zeitraum bis zum Baubeginn so kurz wie möglich halten“.