Geothermie

Gemessen wird voraussichtlich in den Städten und Gemeinden Frankenthal, Ludwigshafen, Bobenheim-Roxheim, Beindersheim, Heuchelheim, Gerolsheim, Heßheim, Lambsheim, Weisenheim am Sand, Maxdorf, Fußgönheim, Ellerstadt, Birkenheide, Bad Dürkheim, Forst an der Weinstraße, Wachenheim an der Weinstraße, Mutterstadt, Limburgerhof, Altrip, Neuhofen, Friedelsheim, Gönnheim, Rödersheim-Gronau, Dannstadt-Schauernheim, Niederkirchen bei Deidesheim, Deidesheim, Böhl-Iggelheim, Meckenheim, Hochdorf-Assenheim, Ruppertsberg, Neustadt an der Weinstraße, Haßloch, Maikammer, Kirrweiler, Sankt Martin, Edenkoben, Altdorf und Venningen. Darüber hinaus werden ergänzende Messungen in Teilen der Stadt Mannheim durchgeführt.

Die Seismik ist für Menschen und Tiere unbedenklich. Zum Schutz von Gebäuden überwacht Vulcan die Stärke der ausgesendeten Schallwellen kontinuierlich. Da die Seismik ein dynamischer Prozess ist, kann es zu einer Verschiebung der räumlichen und zeitlichen Planungen kommen. Ansprechpartner des Unternehmens stehen werktags im Infocenter Landau für Fragen aus der Bevölkerung zur Verfügung.

Es gibt mehrere Phasen der Projektentwicklung. In der ersten an der Oberfläche stattfindenden Explorationsphase werden seismische Untersuchungen durchgeführt, um den Untergrund genau zu erkunden. Dabei fahren Vibro-Trucks in der Größe eines LKWs über Straßen und Wege des Explorationsgebiets. Die Vibro-Trucks bleiben im Normalfall nur etwa 60 Sekunden an einem Punkt stehen und fahren dann 20 - 50 Meter weiter. Die Zeit der Messungen in einer Gemeinde ist deshalb sehr begrenzt. Die Vibrationen der Fahrzeuge sind mit denen einer vorbeifahrenden Straßenbahn oder eines schweren LKWs vergleichbar. Trotzdem werden Messpunkte an sensibler Infrastruktur (z. B. Brücken oder Leitungen) von der Messung ausgenommen. Auf weichen Böden, unbefestigten Wegen oder vorgeschädigten Straßen kann es zu lokalen Schäden wie z. B. Abdrücken in den unbefestigten Wegen kommen, die von Vulcan repariert oder entschädigt werden. Zur Vermeidung von Schäden können auch der Energieeintrag reduziert oder Messpunkte ganz weggelassen werden

Seismizität ist mit jeder Nutzung des Untergrunds (z. B. Bergbau, Trinkwassergewinnung, Kohlenwasserstoffgewinnung) verbunden. Ziel muss sein, die Seismizität unter der Wahrnehmungsschwelle zu halten und selbst kleinste Schäden, wie sie in der Vergangenheit vorgekommen sind, zu vermeiden. Die Strukturen und die Dynamik im Oberrheingraben wie auch der Einfluss der geothermischen Nutzung sind verstanden und die Erschließung und der Betrieb angepasst. Alle Aktivitäten während der Erstellung und des Betriebs werden mit Erschütterungsmessungen überwacht und der Betrieb so angepasst, dass die oben genannten Ziele erreicht werden. Die sogenannte „Beobachtungsmethode“ wird auch in der Geotechnik angewandt und ist in der DIN 1054 beschrieben. Durch die Technik der 3D-Seismik kann der Untergrund darüber hinaus im Vorfeld genauer erforscht werden, als das bei früheren Projekten der Fall war. Die bessere Kenntnis des Untergrunds macht es möglich, hoch durchlässige Bereiche im Reservoir zu erschließen. Bei der Produktion aus dem und Injektion in das Reservoir treten dann auch nur geringe Druckunterschiede auf. Hohe Drücke hingegen begünstigen Seismizität. Vulcan Energie Ressourcen GmbHSeite 12 Interessant zu wissen: Bei dem Vorfall in Staufen, bei dem es zu Rissen kam, wurde keine Tiefengeothermie eingesetzt. Es handelte sich hier um schlecht ausgeführte Bohrmaßnahmen für Erdwärmesonden bei einer maximalen Bohrtiefe von nur 140 Metern. 

Bei einem kontrollierten Bau und Betrieb einer Geothermieanlage werden größere Schäden mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit vermieden. Sollte es wider Erwarten zu Schäden, voraussichtlich ausschließlich kleiner Art, kommen, werden diese vom Verursacher, in Vulcans Fall von der Vulcan, übernommen. Vulcans Konzept sieht vor, dass ein von der Vulcan zur Verfügung gestellter Fonds Kleinstschäden über einen unabhängigen Ombudsmann abwickelt. Eine Versicherung kann im unwahrscheinlichen Fall größerer oder sehr vieler Vorfälle ins Spiel kommen. In der Vergangenheit war die Frage der Zeitwert oder Neuwertversicherung ein Thema. Haftpflichtversicherungen ersetzen üblicherweise nur Zeitwert. Die Bundesregierung hat in den 70iger Jahren eine Bergschadensausfallkasse eingeführt, an der solidarisch alle bergbaubetreibenden Firmen beteiligt sind. Diese tritt ein, wenn alle anderen Absicherungen versagen, aus welchem Grund auch immer. Seit der Einführung wurde diese Absicherung noch nie in Anspruch genommen. Vulcan ist Mitglied der Bergschadensausfallkasse. 

Vulcan kommuniziert seit Beginn, also seit dem Jahr 2020, über diverse Kanäle - darunter über die mediale Berichterstattung in Print und Online, über vierteljährliche, halbjährliche und jährliche ASX und deutsche FSE-Reports, sowie über Social Media. In einer breiten Aufklärungs- und Kommunikationskampagne wurde nicht nur über alle Aktivitäten berichtet, sondern vor allem der Kontakt in Bürgerdialogen gesucht. So hat Vulcan auch ein besonderes Augenmerk auf eine lokale und regionale Berichterstattung gelegt und sich, auch öffentlich überprüfbar, in Formaten wie Bürgerdialogen und Bürgerratssitzungen eingebracht. Zudem informiert Vulcan über Vulcan Energie Ressourcen GmbH-Seite 8 Informationsstände auf lokalen Wochenmärkten in der Region, kommuniziert aktuelle Entwicklungen über Social Media (LinkedIn, Twitter und Instagram) und setzt umfangreiche Imagekampagnen in lokalen Zeitungen um. Zudem stehen Vulcans Experten über das Bürgertelefon jederzeit zur Verfügung. Es wurde eine "Roadshow" in allen involvierten Gemeinden durchgeführt. In Landau und Mannheim sind zudem Infocenter vor Ort eingerichtet, an die sich die Bevölkerung jederzeit und direkt wenden kann.

Die erste Lithium-Produktion im Großindustriellen Maßstab ist für Ende 2025 geplant. Ab dem Jahr 2026/27 sollen weitere Anlagen in Betrieb genommen werden. In Phase 1 will die Vulcan Energy 24.000 Tonnen Lithiumhydroxidmonohydrat (LHM) pro Jahr herstellen. Phase 2 folgt und zielt auf eine weitere modulare Produktion von 24.000 Tonnen LHM ab. Mit den angegebenen Mengen beider Phasen ließe sich schätzungsweise Lithium für mehr als eine Million Autobatterien jährlich herstellen. Vulcan hat das Potenzial, die Produktion auch über die angegebenen Phasen hinaus erheblich zu steigern. Langfristig könnte so ein erheblicher Teil des europäischen Lithiumbedarfs mit Blick auf die Batterieherstellung für die Automobilindustrie gedeckt werden.

Nein. Da keine mit fossilen Brennstoffen betriebenen Prozesse wie in China stattfinden, werden keine Abgase freigesetzt. Die Lithiumgewinnung ist ein physikalischer und kein chemischer Prozess, sodass der Einsatz von nur wenigen Reagenzien erforderlich ist. Da der gesamte Prozess zudem im geschlossenen Kreislauf stattfindet, können keine weiteren Stoffe, die im Tiefenwasser gebunden sind, nach außen gelangen.

In Geothermie-Anlagen zur Stromerzeugung werden dieselben Wärmeträger-Mittel eingesetzt, mit denen Kühlschränke und Klimaanlagen arbeiten. Für sie gelten Gebrauchs- und Sicherheitsbestimmungen. Zudem sind im gesamten Anlagenbereich die Sicherheitsvorkehrungen und Brandschutzvorschriften sehr hoch. Die Sicherheitsvorkehrungen gehen weit über die einer Tankstelle hinaus, die mit Benzin und Diesel in den Innenstädten eine vergleichbare Flüssigkeit lagert und dort direkt an die Bevölkerung vertreibt. Alle Stoffe, die mit Thermalwasser in Berührung kommen, müssen behördlich genehmigt werden und unterliegen den strengen Bestimmungen des Wasserrechts. Bei der reinen Wärmeversorgung wird in den Wärmenetzen das gleiche Brauchwasser eingesetzt, wie in nicht geothermisch versorgten Wärmenetzen.

Nein. Trinkwasserführende Schichten werden zwar durchbohrt, die Bohrspülung dichtet alle wasserführenden Schichten jedoch ab. Dann werden mehrere Rohre einzementiert, die so ineinander stehen und mit Zement abgedichtet sind, dass ein mehrfacher Schutz des Trinkwassers gegeben ist. Die zementierten Zwischenräume werden zusätzlich über Messeinrichtungen gegen Undichtigkeit überwacht. Außerhalb des Bohrplatzes sind Messpegel installiert, falls wider Erwarten eine Veränderung der Grundwasserzusammensetzung registriert wird. 

In Diskussionen um Geothermie-Projekte wird auch immer wieder über Radioaktivität gesprochen. Kristalline Gesteine wie Granit enthalten häufig radioaktive Elemente. Granite sind auch an der Oberfläche, wie z. B. im Schwarzwald aufgeschlossen. Das Thermalwasser des Oberrheingrabens enthält wegen des im tiefen Untergrund anstehenden Grundgebirges ebenfalls gelöste radioaktive Elemente. Beispielhafte Messungen in den Geothermie-Anlagen haben jedoch gezeigt, dass die Radioaktivität praktisch zu vernachlässigen ist. Die radioaktiven Werte im Thermalwasser sind so niedrig, dass ein Schutzabstand von wenigen Zentimetern zu den thermalwasserführenden Rohren auf dem Betriebsgelände ausreicht, um nicht belastet zu werden. Die Anlagenteile sind mit Markierungen auf dem Boden versehen. Nur wenn Ausfällungen auftreten, kann sich Radioaktivität z. B. in den Wärmetauschern anreichern. Im Laufe der Zeit ist es gelungen, die Menge diese Ablagerungen immer weiter zu reduzieren. Die Reste werden bei der jährlichen Revision unter Einhaltung aller vorgeschriebenen Sicherheitsvorkehrungen zum Schutz der Mitarbeitenden abgetragen und entsprechend einem zugelassenen Entsorgungsweg beseitigt. 

Lithium selbst ist nicht umweltschädlich, es befindet sich in natürlicher Form gebunden in mehreren Regionen Deutschlands. Darüber hinaus befindet sich das Lithium bei dem Verfahren von Vulcan in wässriger Lösung gebunden und stets in einem geschlossenen Kreislauf und entweicht nicht in die Umwelt. Risiken bestehen dann, wenn Stäube von Lithium auftreten. 

Wie bei vielen Stoffen kommt es auf die Konzentration an. In geringsten Konzentrationen wird das Lithium pharmazeutisch z. B. gegen Depressionen eingesetzt. Lithium ist brennbar und die Dämpfe, die bei der Verbrennung entstehen, sind auf Dauer reizend. Der allerletzte Schritt, die Herstellung des weißen Pulvers Lithiumhydroxid, wird im Chemiepark Höchst stattfinden. Dort ist der einzige Ort, an dem Stäube auftreten können. Eine längerfristige Lagerung des Lithiums ist nicht vorgesehen. Das Lithiumhydroxid wird zeitnah nach der Herstellung zu den Batterieherstellern transportiert. Davor, in wässriger Lösung, befindet sich das Lithium in einem geschlossenen Kreislauf, sodass die Flüssigkeit nicht freigesetzt wird. 

In Diskussionen um Geothermie-Projekte kommt oft auch die Frage auf, ob gesundheitliche Risiken durch ausgestoßenen Dampf bestehen. Auf Bildern von Geothermieanlagen ist dann Dampf zu sehen, wenn die Anlage beim Hochfahren z. B. nach einer Wartung wieder aufgeheizt wird. Bei älteren Anlagen, wie in den Anlagen in Landau und Insheim, wird tatsächlich Dampf beim Anfahren der Anlage über mehrere Stunden frei. Dies ist bei neuen Anlagen, wie den von Vulcan geplanten, nicht der Fall. Nur bei Testphasen wird dann Dampf frei – es handelt sich dabei um fast reinen Wasserdampf, der im Hinblick auf seine Zusammensetzung in der Vergangenheit schon beprobt und analysiert wurde, mit dem Ergebnis, dass von ihm keine Gefahr ausgeht. Die Dampffreisetzung betrifft nur den Zeitraum der Testarbeiten nach Beendigung der Bohrungen.

Kühlung ist bei allen thermischen Kraftwerken zur Stromerzeugung notwendig. Große Kühltürme sind aus der Stromerzeugung mit Kohle-, Atom- oder Gaskraftwerken bekannt. Große Geothermiekraftwerke wie in Larderello (Italien) benutzen ebenfalls Kühltürme, die denen konventioneller Kraftwerke ähneln. Steht Kühlwasser zur Verfügung, werden bei den Anlagen in der von Vulcan geplanten Größe kleinere Hybridkühltürme genutzt. In den meisten Fällen werden jedoch Kühlsysteme mit Luftkondensatoren eingesetzt, die geräuscharm betrieben werden und - wenn notwendig - auch mit Geräuschschutzmaßnahmen ausgestattet werden. Die Hybridkühltürme sind effizient und bedürfen im Vergleich mit der Luftkühlung einer geringeren Fläche. Wird nur die Wärme zur Versorgung der Bevölkerung und der Industrie direkt genutzt, ist keine Kühlung notwendig. 

Bislang ist die Energieversorgung Deutschlands und damit der entsprechenden Kommunen maßgeblich von Energieimporten, in der Vergangenheit besonders aus Russland, abhängig. Vor dem Hintergrund ambitionierter Klimaziele und steigender Energiepreise wird eine autarke, heimische Energieversorgung immer wichtiger. Da mittels Geothermie klimaneutrale Wärme und Kälte produziert werden können, lässt sich mit Hilfe lokaler geothermischer Energie nicht nur die Importabhängigkeit von Kommunen drastisch reduzieren, sondern auch der steigende Kältebedarf decken. Die Nutzung geothermischer Energie versetzt Gemeinden außerdem in die Lage, Fernwärmenetze auszubauen und auch die lokale Industrie zu versorgen. Durch den Betrieb der Anlagen werden zusätzliche Arbeitsplätze geschaffen, Gewerbesteuer eingenommen und die regionale sowie lokale Wirtschaftskraft gestärkt. 

Die Tiefengeothermie in Deutschland hat das Potenzial, über ein Viertel des deutschen Wärmebedarfs zu decken (Quelle Fraunhofer 2022: Link). Da Deutschland, besonders im Wärmesektor, hauptsächlich auf Energieimporte angewiesen ist, ließen sich mit einem verbreiteten Einsatz von Tiefengeothermie 60 % der früheren russischen Gasimporte mittelfristig ersetzen. Darüber hinaus können im Wärmesektor CO2-Einsparungen von jährlich knapp 41 Mio. Tonnen realisiert und Preisstabilität sowie Investitionssicherheit garantiert werden. Mit diesen Einsparungen lässt sich die bisherige Emissionslücke im Wärmesektor fast vollständig schließen. Da Tiefengeothermie unabhängig von Jahres- und Tageszeiten verfügbar ist, lassen sich insbesondere in den Bereichen der kommunalen Wärmeversorgung, der Fernwärme, der Wohnungswirtschaft und für die Bereitstellung industrieller Prozesstemperaturen Potenziale heben.

Im Oberrheingraben befindet sich das größte europäische Lithiumvorkommen. Gründe dafür sind die hohe Durchlässigkeit der Thermalwasserreservoire im Oberrheingraben und eine Lithiumkonzentration im Thermalwasser von durchschnittlich 175 mg/l. Es wird auch davon ausgegangen, dass die Thermalwasserreservoire in einem großen Teil des Oberrheingrabens erschlossen werden können. Außerdem vereint der Oberrheingraben zahlreiche positive Parameter: 

• Hohe Lithiumkonzentration der Thermalwässer aus großer Tiefe 
• Hohe Untergrundtemperaturen ermöglichen die Nutzung der Energie, um den Gewinnungsprozess CO2-neutral durchzuführen
• Hohe mögliche Förderraten wegen der guten Gebirgsdurchlässigkeit 
• Vergleichsweise geringer Anteil bestimmter Stoffe, die die Extraktion des Lithiums behindern könnten 
• Hoher Salzgehalt, der den Sorptionsprozess vorantreibt 
• Der Oberrheingraben als große nutzbare Ressource 
• Nähe des Oberrheingrabens zu den geplanten Batteriefabriken in Europa 

Die Vulcan strebt, gemäß der am 13. Februar veröffentlichten Definitiven Machbarkeitsstudie in Projektphase 1 die Umsetzung von zwei Projektregionen mit mehreren Standorten an. In den darauffolgenden Projektphasen werden weitere Standorte entwickelt.