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Hydrothermale Geothermie

Verschiedene Elemente der hydrothermalen Geothermie. Quelle: Nach Cumming 2009.

Deutschlandkarte der Gebiete mit hydrothermalem Potenzial unter Angabe der maximal erreichbaren Temperatur. Quelle: Schulz

Paneuropäischer Thermalatlas, grüne Gebiete haben wahrscheinlich hydrothermale Ressourcen, dunkelrote Gebiete haben bestätigte Temperaturen von 90 °C auf 2000m, hellrote 50 °C auf 1000m. Quelle Gec-co

Die Hydrothermale Geothermie ist ein Teilgebiet der Tiefen Geothermie. Sie ist im Gegensatz zur Petrothermalen Geothermie zu sehen. Bei der Hydrothermalen Geothermie wird die Wärme dem Untergrund im Wesentlichen zusammen mit dem heißen Fluid (Wasser/ Dampf) entnommen. Das System ist also im Prinzip ein Thermalwasserbrunnen. Dass das (abgekühlte) Wasser reinjiziert wird stört diese generelle Einstufung nicht.

International zählt zur hydrothermalen Geothermie auch die Föderung von trockenem heißen Dampf oder von Dampf-Wasser Gemischen (Nassdampf). Die Art der Verstromung hängt von der Lagerstätte und der Enthalpie ab.

Häufige Techniken

sind:

Dry steam
Flash
Binary

Hydrothermale Geothermie beinhalted nicht nur die Nutzung zur Verstromung (Kraftwerk), sondern auch die Nutzung für Strom und Wärme (Heizkraftwerk, Kraft-Wärme Kopplung) oder nur zum Heizen (Heizwerk).

Unterteilung Hydrothermaler Systeme in Kategorien

Hydrothermale Systeme können wie folgt eingeteilt werden:

Kategorie		Temperatur	Enthalpie
Heißwasser	Gepumpte Systeme Artesische Systeme	< 150 ⁰C < 220 ⁰C	< 500 kJ/kg < 943 kJ/kg
Zweiphasen, Flüssigkeitsdominiert	Niederenthalpie Mittelenthalpie Hochenthalpie	220 - 250 ⁰C 250 - 300 ⁰C 250 - 330 °C	943 – 1100 kJ/kg 1100 – 1500 kJ/kg 1500 – 2600 kJ/kg
Zweiphasen, Dampfdominiert		250 - 330 °C	2600 – 2800 kJ/kg

Beispiele zur Kategorisierung Hydrothermale Systeme

Genauere Angaben, mit Beispielen gibt folgene Tabelle:

Kategorie		Temperatur	Porosität	Recovery Faktor	Beispiele	Referenz
Heißwasser	gepumpt	< 150 ⁰C	15 - 30%	10%	Alle deutschen Anlagen	Williams (2004), Kaya, Zarrouk et al. (2011)
Heißwasser	artesische	< 220 ⁰C	15 - 30%	10%	Beowave	Williams (2004), Kaya, Zarrouk et al. (2011)
Zweiphasen, flüssigkeitsdominiert	Niederenthalpie	220 - 250 ⁰C	15 –-30%	20 - 30%	Ahauchapan, Miravalles, Ngawha, Onikobe,Weirakei	Westwood und Castanier (1981), Brock und Gudnindson (1989), SKM (2002)
	Mittelenthalpie	250 - 300 ⁰C	6 - 10%	20 - 25%	Amatitlan, Berlin, Cerro Prieto, Kawerau, Las Tres Virgenes, Mahanagdong, Nesjavellir, Ohaari, Palimpinon, Sibayak Hatchobaru, Sumikawa	Bayrante (1992(, Amistoso, Aquino et al. (1993), SKM (2001)
	Hochenthalpie	250 - 330 ⁰C	6 - 10%	10 - 17%	Bacman, Dieng, Gunung Salak, Kakkonda, Krafla, Lahir, Los Azufres, Los Humeros, Mak-Ban, Mindano, Mokai, Mutnovsky, Namafjall, Okaria Ost und West, Onuma, Rotokava, Yamagawa, Zunil	SKM (2002), Ofwona (2005), Pator, Fronda et al. (2010)
Zweiphasen, dampfdominiert		250 - 330 ⁰C	8 - 12%	8 - 12%	Dajarat, Geysirs, Komojang, Lardarello, Tongonan	Aminez, Bodvarsson et al, (1994), Allis (2000), Williams (2004, 2007)