Geothermie Riem

Geothermische Dublette München Riem für die kommunale Fernwärmeversorgung der Stadtwerke München

Im Sommer 2003 wurden auf dem Gelände des ehemaligen Flughafens am Standort der heutigen Messestadt Riem zwei Tiefbohrungen für eine geothermische Dublette abgeteuft. Die wachsende Messestadt Riem mit einem neuen Stadtteil für 16.000 Bewohner wird derzeit über ein Insel-Nahwärmenetz der Stadtwerke München mit Wärme versorgt. Ab dem Winterhalbjahr 2004/2005 soll der fossile Brennstoff Erdgas nur noch für die Spitzenlast und als Reserve eingesetzt werden. Der derzeitige Anschlusswert des Nahwärmenetzes liegt bei 25 MW, für den Endausbau ist ein Anschlusswert von 45 MW geplant. Die Grundlast der Wärmeversorgung mit ca. 6 - 8 MW soll die hydrothermale Energie aus dem Malmtiefengrundwasserleiter übernehmen. Für das anspruchsvolle Tiefbohrprojekt der Stadtwerke München wurde auf den zum Heizwerk benachbarten Grundstücksflächen der Stadt München ein ca. 6000 m² großer Sammelbohrplatz eingerichtet. Die obertägigen Aufschlagpunkte beider Bohrungen sind nur 15,5 m voneinander entfernt. In einer Tiefe von rund 2.600 bis 3.000 m erschließen die asymmetrisch nach NNW und SSE abgelenkten Bohrungen die wasserführenden Malm-Karbonate des Juras.

Die geologische und bohrtechnische Vorausplanung wurde durch ein Reprozessing reflexionsseismischer Daten der Kohlenwasserstoff-Industrie und eine bohrtechnische Detailauswertung umliegender Explorationsbohrungen unterstützt. Die geologische Vorausplanung ergab für eine NNW gerichtete Bohrung ein klares Erschließungsziel im Bereich einer Bruchzone.

Die nach SSE orientierte Bohrung sollte mit einer moderaten Ablenkung den nach SE einfallenden Malmtiefengrundwasserleiter in einem ungestörten tieferen Bereich erschließen. Aus Gründen der finanziellen Risikominimierung wurde mit der mit mehr Fündigkeitsrisiko behafteten Süd-Bohrung begonnen.

Technische und geologische Daten der Bohrung Riem Thermal 1

Die Bohrung Riem Thermal 1 erreichte nach einer 42° Ablenkung in 1.900 m Tiefe in Richtung Süden nach insgesamt nur 42 Tagen ihre Endteufe mit 3.275 m. Dieses entspricht einer vertikalen Tiefe von 3.019,6 m. Der Malmtiefengrundwasserleiter wurde dabei auf einer Länge von 488 m mit dem Endbohrdurchmesser von 6.1/8 Zoll (156 mm) aufgeschlossen. Die horizontale Gesamtabweichung bei Endteufe 3.275 m MD beträgt 738,2 m (ca. Richtung SSE).

Nach einer erfolgreichen Säurestimulation im Malm und einem anschließenden neuntägigen Kurzpumpversuch konnte die Fündigkeit der Tiefbohrung nachgewiesen werden. Erste Fördertests zum Klarpumpen mit dem Lufthebeverfahren lieferten eine konstante Schüttung. Die durchgeführten Bohrlochmessungen (Flowmeter und Temp. Log) zeigten ferner, dass die Thermalwasserzutritte in den tiefer liegenden Schichten der Malmkarbonate ab ca. 2.900 m Tiefe liegen. Diese Auswertungen decken sich mit den Aufzeichnungen der schleichenden Spülungsverluste während der Bohrphase. Aufgrund der großen Tiefenlage des Haupt-Förderhorizontes überstieg die geförderte Thermalwassertemperatur die bisherigen Erwartungen und lag bei 92,8 °C.

Technische und geologische Daten der Bohrung Riem Thermal 2

Im unmittelbaren Anschluss an die Testarbeiten an der Bohrung Riem Th 1 wurde am 20.08.2003 nach eintägiger Umbauzeit der Bohranlage mit der Bohrung Riem Thermal 2 begonnen. Nach den geologischen Erkenntnissen aus der Bohrung Riem Thermal 1 wurde die Riem Thermal 2 auf eine Endteufe von ca. 3.400 m (entspricht ca. 2.900 m vertikal) projektiert. Die reine Bohrzeit betrug aufgrund der größeren technischen Erfordernisse insgesamt 53 Tage. Durch die Ablenkung wurde eine horizontale Entfernung zwischen den beiden Endpunkten der Bohrungen von 2.200 m erreicht. Die asymmetrische Ausrichtung der Bohrung ergab sich durch das Heranziehen seismischer Daten aus der Kohlenwasserstoff-Explorationsindustrie aus den 70er und 80er Jahren. Das Reprozessing der digitalen Daten und deren Nachbearbeitung mittels moderner Software lieferte wesentlich verlässliche Daten über die Tiefenlage des Malmaquifers und die Geometrie der Bruchzone für eine zielgerichtete Ablenkung auf einen begleitenden Strukturbruch des Markt-Schwabener Verwurfes. Im Rahmen eines zehntägigen Kurzzeitpumpversuchs wurden mittels Lufthebeverfahren, nach erfolgter Säurestimulation, eine Schüttung von 40 l/s bei einer Druckabsenkung von 4 bar und einer Fördertemperatur von 93 °C nachgewiesen.

Gesamtkosten und Bohrvertragsform

Die Vergabe der Bohrleistungen erfolgte auf der Basis eines Zeit-Charter Vertrages. Diese in der Kohlenwasserstoff-Exploration sehr übliche Vertragsform wird aufgrund des höheren Bauherrenrisikos für die Durchführung von Geothermieprojekten noch verhältnismäßig selten genutzt. Die Darstellung des Bohrzeitphasen-Diagrammes der Bohrung Riem Thermal 1 zeigt aber sehr deutlich, welche finanziellen Vorteile eine zügige Projektabwicklung für den Auftraggeber haben kann. Ferner garantiert die Abrechnung auf "Regie" maximale Flexibilität bei der Anpassung des Bohrprogramms aufgrund geologischer oder technisch bedingter Änderungen im vorausgeplanten Projektablauf. Die Vergabe der Bohrleistung auf Zeit-Charter Basis an ein geeignetes Bohrunternehmen setzt aber einen entsprechend erfolgreichen Qualifikationswettbewerb mit hohen Anforderungen an Ausrüstung, Personal und Sicherheitsstandards der Bohrfirma voraus. Die Gesamtkosten für die Bohrarbeiten im Geothermieprojekt München Riem beliefen sich einschließlich Herrichtung und Rekultivierung Bohrplatz auf rund 5,3 Mio. EUR und blieben trotz der letztendlich höheren Gesamtteufen deutlich unter dem veranschlagten Projektbudget.

Aktuell

Durch den Einbau einer leistungsstarken Tauchkreiselpumpe können in der Geothermieanlage München - Riem derzeit 75 l/s mit 94 °C gefördert und nach dem Teil-Wärmeentzug wieder reinjeziert werden.  

Auftraggeber

Stadtwerke München, Geschäftsbereich Energie-Erzeugung

Projektbeteiligte ERDWERK

Projektleitung 

Dr. Achim Schubert

Projektbearbeitung

Renate Höferle

Leistungen ERDWERK

Antrag zur Aufsuchung, Grundlagenermittlung, Vor- und Entwurfsplanung, bohrtechnische Detailplanung, Abwicklung Ausschreibung, Bauleitung Bohrung, berg- und wasserrechtliche Betriebsplanverfahren, Genehmigungsverfahren

Projektstatus

abgeschlossen

 


Link zu SWM

Sie können hier einen Flyer zum Projekt ansehen und herunterladen.

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