GEOTHERMIEInformationen für die Investition in eine grundlastfähige, regenerative Energieerzeugung
Infrastructure Investment Word Deutschland 2011 - 06.12.2011Dr. R. Schiffer 1
Energieerzeugung
Gliederung
Überblick
• Einleitung
• Potential
• Projektablauf und Risiken
• Marktumfeld
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• Zusammenfassung
• Marktumfeld
• Investition und Bewertung
• Förderung und Entwicklung
99% der Erde sind heißer als 1000° C99,9% der Erde sind heißer als 100° C
Einleitung - Geothermie NutzungsmöglichkeitenOberflächennahe Geothermie
� bis 400 m� ausschließlich Wärmegewinnung mit
Hilfe von Wärmepumpen� Beheizung von Gebäuden� z.B. in der Schweiz fast alle Neubauten� überwiegend Selbstnutzer� kommerziell kaum skalierbar Tiefe Geothermie
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� bis in Tiefen von 5000 m Stand der Technik� Temperaturen von 120° - 270°C� Erzeugung von Strom und Wärme� weltweit bereits > 12.000 MW in Betrieb
(Island, Indonesien, USA, …, Deutschland)� zzt. in Deutschland bevorzugt hydrothermale
Lagerstätten in Nutzung, z. B. im Malm (Jura) in Bayern o. in der Hessischen Senke
� bislang häufig lokalpolitische, aber zunehmend auch wirtschaftliche Zielsetzungen
Geothermie ist …
dauernd verfügbar
unerschöpflich
witterungsunabhängig
Windenergie
Sonnenenergie
Einleitung - Geothermie als Energiequelle
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dezentral und verbrauchernah
gewinnbar
… und somit als grundlastfähige
Energie geeignet, einen
entscheidenden Beitrag
zur Versorgungssicherheit
zu leisten.
Geothermie
Tagesverlauf (Bedarf)
Jahresverlauf (Erzeugung)
Potential - Globale Nutzung und Potential
Year Installed Capacity, GW e
2010 (A total of 24 countries)
10.7
World Geothermal Power Generation 1. USA 2. Philippines3. Indonesia 4. Mexico5. Italy 6. Japan7. New Zealand8. Iceland9. El Salvador...
Infrastructure Investment Word Deutschland 2011 - 06.12.2011Dr. R. Schiffer 5
...13. Turkey
1. USA 2. China3. Sweden4. Germany5. Turkey
World Geothermal Direct Use
Year Installed Capacity, GW t
2010(A total of 78 countries)
51.6
(Source: WGC-2010, Bali)
Potential - Potentialgebiete in Deutschland
Oberrhein-
Norddeutsche Tiefebene
51˚
52˚
53˚
54˚
55˚
HannoverHannover
Frankfurt
Dresden
Leipzig
KölnKöln
HamburgHamburg
BERLIN
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Molasse-
becken
Oberrhein-
graben
0 100 200 300
km
6˚ 7˚ 8˚ 9˚ 10˚ 11˚ 12˚ 13˚ 14˚ 15˚47˚
48˚
49˚
50˚
München
Frankfurt
Zürich
StuttgartStuttgart
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
min.: 109 ˚Cmax.: 197 ˚Cmean: 155 ˚C
Tz=5000 m (˚C)
Theoretical total of geothermal potential (1,574 Exajoule)
14
469
1019Northern reservior
primary consumption world 209
primary consumption Germany2010
Potential – Theoretisches geothermisches Potential (D)
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61
215
279
1019
0 200 400 600 800 1000 1200
others
Upper rhine reservoir
Molasse Basin
Northern reservior
Quelle: BMU
bisher weitgehend ungenutzt teilw. genutzt }
(z. B. NRW, tiefe Erdwärmesonden)
Potential - Nutzungsmöglichkeiten
Tiefe Erdwärmesonden in Deutschland
Quelle: Stadtwerke Prenzlau GmbH
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� PRENZLAU (250 kW)
� ARNSBERG (ca. 300 kW erwartet)
� AACHEN (ca. 250 kW erwartet)
Quelle: Stadtwerke Prenzlau GmbH
Quelle: Stadtwerke Arnsberg
Potentialgebiete - Geothermiekraftwerke2010 erzeugen 17 Heizkraftwerke deutschlandweit Wärme und Strom
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Teil 1: Entwicklung
Standortentscheidung
Genehmigung Erlaubnisfeld
Geologische Vorinformationen
Geophysikalische Exploration
Teil 2: Erschließung
Erstellung unterirdischer WärmetauscherBohren / Testen / Stimulieren / Zirkulieren
Genehmigung Bewilligungsfeld
Übertageanlage & Produktion
Projektablauf
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RISIKO
EGS
GeologischesRisiko
⇒ durch gute Datenbasis u. Exploration und entsprechender Standortwahl weitgehend auszuschließen
Fündigkeits-& Betriebsrisiko
unerwartete geol. Untergrundaufbau,Gebirgsdrücke oder Fluide,induzierte Seismizität
Reservoir ohne ausreichende Quantität(Fließrate * Temperatur) oder Qualität (Fluidchemismus) bzw. Änderung in Quantität u. Qualität
Risiken - Erläuterungen und Bewertung
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⇒ Fluidkreislauf bei EGS-, Nachinvestitionen bei hydroth. Projekten
Bohrrisiko
⇒ erhöhte Kosten
Kraftwerk
⇒ keine technischen Risiken
Bohrprozess unterbrochen/verzögert, z. B. Gestängebruch (versicherbar)
bzw. Änderung in Quantität u. Qualität
Erdbebenzonen in Deutschland (DIN 4149)
konventionelle Technik
Geothermische Energiegewinnung - Fluch oder Segen ?
Energie-Mythen Mythos: Geothermie verursacht Erdbeben
Am 2. Februar 2009 schlugen die Messgeräte des Erdbebendienstes Bayern aus. Sie registrierten Magnitudenwerte bis zu 2,11 auf der Richterskala. Betroffen waren die Gebiete der Münchener Umlandgemeinden Unterhaching, Taufkirchen und Ottobrunn. Die Gegend war bis dahin ein blinder Fleck auf der historischen Erdbebenkarte gewesen. Am 10. Februar schlugen die Zeiger erneut aus – wieder kam der Erdstoß aus der gleichen Region.
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Wer ein Computerproblem hat, der fragt: Was habe ich zuletzt verändert? Wer sich anlässlich der Erdstöße zu Beginn des Jahres dasselbe fragte, dem fielen schnell Unterhaching und sein Erdwärme-Pionierprojekt ein. War die Förderbohrung der Auslöser für die ungekannte Unruhe im Untergrund? Die als ökologischer Heilsbringer propagierte Suche nach heißem unterirdischem Wasser, das nicht nur Gebäude heizen, sondern auch Dampfturbinen antreiben und Strom erzeugen kann, erschien plötzlich als neue Gefahr.....
Quelle:Energie-Mythen: Mythos: Geothermie verursacht Erdbeben – (FOCUS Online)http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/klima/tid-14230/energie-mythen-mythos-geothermie-verursacht-
erdbeben_aid_398162.html
Der Erdwärme, auch Geothermiegenannt, schreiben Experten einhohes Zukunftspotenzial zu.
dpa
14
30
14
10
15
20
25
30
Marktumfeld – EnergiepolitikAusbau der erneuerbaren Energien
[Mar
ktan
teil
EE
(%
)] Entwicklung der Stromversorgung
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7,6 7,310
0
5
10
2007 2020
Strom Wärme Kraftstoffe
Quelle: BEE
[Mar
ktan
teil
EE
(%
)]
Quelle: BEE
Marktumfeld – Entwicklung der Geothermie in Deutschland
� Energieversorgung im Gleichgewicht aus
� Umweltverträglichkeit , � Versorgungssicherheit
und� Wirtschaftlichkeit
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Staatliche Unterstützung für Geothermie-Projekte in Deutschland
Marktumfeld - Geothermie ist qualifiziert für das EEGBundestag und Bundesrat beschlossen im Sommer 2011 eine Änderung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) mit der Festlegung neuer und höherer Einspeisetarife
Die Einspeisetarife sind für 20 Jahre gesetzlich garantiert
Seit Genehmigung des Gesetzes durch den Bundesrat von Juli 2011 gelten folgende Einspeisetarife für Strom aus Erdwärmekraftwerken:
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Basistarife für die Einspeisung (Hydrothermale Nutz ung) 25 Ct/kWh
1) EEG 2009. Verabschiedung durch den Bundestag am 06.06.2008. Bestehend aus 16 Ct/kWh Grundvergütung und 4 Ct/kWh Frühstarterbonus
Petrothermalbonus 4 Ct/kWh
Marktanreizprogramm
INVESTOREN
• Bereitstellung Eigenkapital
• Juristische Koordination
• Strategische
INITIATOREN
• Aufsuchungslizenz
• Vorarbeiten
• Management
Investition –Investoren und Initiatoren kombinieren ihre Kräfte
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16
• Strategische Entscheidungsbegleitung
• Netzwerk
• Möglichkeit zu direktem Engagement
• Entwicklung und Begleitung der Wachstumsstrategie
• Management
• Know How /Fachwissen
• Projektfinanzierungserfahrung
• Netzwerk
• Versicherungskonzept
Projekt
Strengthes Weaknesses
• ”front end loaded” Investment• Lange Vorlaufzeit für Genehmigungen• (versicherbare) Bohr- und Explorationsrisiken• Schüttungsrate erst nach Fertigstellung der
Bohrungen feststellbar
• Saubere und unbegrenzte Energiequelle• > 8.200 h/a Betriebsstunden• Niedriger Energieeinsatz (nur Pumpen)• Niedrige Instandhaltungskosten• 20-year take-and-pay Verträge• Lange Lebensdauer der Bohrungen• Hoher “terminal value”
Investition - SWOT-Analyse
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• Hohes Potential für Effizienzsteigerungen• Zusätzliche Erträge aus Wärmeverkauf• Mehrere Projekte pro Aufsuchungserlaubnis
möglich• Unbegrenzter Markt, weltweit einsetzbar• Hohe Akzeptanz in der Öffentlichkeit
• Kollaps der Energiepreise• Politische Kehrtwende• Neue, billige Energiequelle• Wechsel in der öffentlichen Akzeptanz
Opportunities Threats
[%]
Stärken • Geothermie jederzeit verfügbar: Bereitstellung des Grundlaststroms möglich • Saubere Energie: positive CO2-Bilanz • Mit > 8.000 Stunden Laufzeit im Jahr weit überdurchschnittliche Auslastung
Schwächen • Hohe Kosten für (Probe-) Bohrungen • Hoher Eigenkapitalbedarf im Vorfeld,
da die Investoren oft nicht zur Finanzierungdes Bohrrisikos bereit sind
• Hohes Investitionsvolumen je Anlage
Investition - SWOT-Analyse Geothermie
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[Laufzeit]
• Hohes Investitionsvolumen je Anlage
Chancen • Baustein des polit. Energiekonzeptes: Gesicherte Förderung für 20 Jahre • Sehr hohe Rendite bei erfolgreicher Bohrung erzielbar • Höhere Erträge durch Effizienzsteigerung bei Bohrung vorstellbar
Risiken • Widerstand der Bevölkerung aufgrund diffuser Angst vor erhöhtem Erdbebenrisiko • Fehlbohrungen im Vorfeld des Kraftwerksbaus: erhöhtes Kostenrisiko
Tilgung
Erlö
s in
Pro
zent
200
Verkauf
Kumulative Ausschüttung
Investition - Renditeerwartung im Verlauf geothermischer Projekte
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Gesamtausschüttung (mit Tilgung) Jahr 20
Prozent IRR
Ergebnis vor Steuern (brutto) 305% 8,5%Ergebnis nach Steuern (netto) 218% 5,5%
Erlö
s in
Pro
zent
Zeit in Jahren5 10 15 20
100
Verteilung der Gesamtkosten für 6 geothermische Kraftwerke in Deutschland
Projekt B
Projekt D
Projekt A
Bohrkosten
Kraftwerk
Planung
Investition - Projektkosten
Infrastructure Investment Word Deutschland 2011 - 06.12.2011Dr. R. Schiffer 20
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Projekt E
Projekt C
Quelle: BMU
Quelle: BMU
Investition - Projektleistung
Infrastructure Investment Word Deutschland 2011 - 06.12.2011Dr. R. Schiffer 21
Quelle: BMU
17,6
18,9
22,7
25,6
27,9
18,820
25
30
Str
omge
steh
ungs
kost
en [C
t/kW
h]Installierte Leistung von 6 geothermischen Kraftwerkenin Deutschland
Investition - Projektkosten
Infrastructure Investment Word Deutschland 2011 - 06.12.2011Dr. R. Schiffer 22
0
5
10
15
Projekt A Projekt B Projekt C Projekt D Projekt E Projek t F
Str
omge
steh
ungs
kost
en [C
t/kW
h]
Quelle: BMU
Unter der Annahme, dass für 8.000 h/a Leistung aus Wind- oder Solarenergie die 5-6 -fache Kapazität an verschiedenen Standorten geschaffen werden muss, kann die Geothermie bereits heute als wettbewerbsfähig angesehen werden.
O BetriebszeitLeistungsabgabe
Investitionenpro MW
Vergleich bei 8000 h/aLeistungsabgabe
Photovoltaik (1.200 h/a) € 3,0-4,0 Mio./MW 23,0 Mio.
Vergleich der Investitionskosten pro MW
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Solarthermie (1.250 h/a) € 3,0-4,5 Mio./MW 24,0 Mio.
Windenergie (1.500 h/a) € 1,5-3,0 Mio./MW 12,0 Mio.
Geothermie (8.300 h/a) € 8,0-9,0 Mio./MW 8,5 Mio.
Biomasse (8.300 h/a) € 4,5-5,5 Mio./MW 5,0 Mio.
Kohle/Gas (8.300 h/a) € 1,4-1,6 Mio./MW 1,5 Mio.
3.600 €/kW2.000 €/kW
4.800 €/kW3.700 €/kW
Invest, gesamt:
37,5 Mio.€
Invest, gesamt:
25,5 Mio.€
Bo
hrung
Investition - Optimierungsmöglichkeit
Infrastructure Investment Word Deutschland 2011 - 06.12.2011Dr. R. Schiffer 24
Bohrung [€/kW] Planung [€/kW] Kraf twerk [€/kW]
700 €/kW700 €/kW
Quelle: WFG 2011Bezogen auf 4 MWelFür 4 MW
Planung
Geschätzte Kostenreduzierung durch Erfahrungen
Förderung - Einspeisevergütung und MAP
Erneuerbares Energiegesetz(EEG) Vergütung in ct/kWh:
Erneuerbares Energiegesetz(EEG) Vergütung in ct/kWh:
Technologiebonus: 5 ct/kWhTechnologiebonus: 5 ct/kWh
Basistarif: 25 ct/kWhBasistarif: 25 ct/kWh
Degression
Start 2018 5 %
Start 2018 5 %
Extrazahlung für Bohrung: Extrazahlung für Bohrung:
Infrastructure Investment Word Deutschland 2011 - 06.12.2011Dr. R. Schiffer 25
Extrazahlung für Bohrung:
30 % für alle Bohrlöcher
gezahlt von MAP
Extrazahlung für Bohrung:
30 % für alle Bohrlöcher
gezahlt von MAP
Bis 2025 Installation von mehr als 120 geothermischen Kraftwerken mit einer erwarteten Kapazität von 580MWel
200
250
300
350
400Le
istu
ng [M
W]
Entwicklung der installierten Leistung in den Hauptgeothermieregionen Deutschlands
Entwicklung der Geothermie in Deutschland
Infrastructure Investment Word Deutschland 2011 - 06.12.2011Dr. R. Schiffer 26
0
50
100
150
200
bis 2010 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 202 0
Jahr
Leis
tung
[MW
]
Jahr Quelle: BMU
In Deutschland gibt es derzeit rd. zwanzig Tiefengeothermie Projekte, die umgesetzt, im Betrieb oder in der Umsetzung sind.
Weiterhin sind mehr als 50 Projekte in der Planung Vorbereitungsphase.
Es gibt ausreichend entwickelbares Potential für geothermische Projekte, bei denen bereits ab einer Temperatur von ca. 110 C auch Strom erzeugt werden kann.
Es werden Temperaturen von 120-160 C und eine Schüttung von 70-120 l/s pro Förderbohrung benötigt, um eine wirtschaftliche Stromerzeugung zu gewährleisten.
Geothermische Energie ist grundlastfähig.
Zusammenfassung
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Geothermische Energie ist grundlastfähig.
EEG garantiert die Vergütung für Stromeinspeisung in Deutschland
Geothermieprojekte haben laufzeitbedingt eine vergleichsweise gute Rendite
Herausforderungen bei Geothermieprojekten sind derzeit Fündigkeits- und Bohrrisiko (ist versicherbar)Weiterentwicklung der EGS-Technologie (Enhanced Geothermal Systems)
Kosten- und Renditeoptimierung ist in Grenzen noch möglich
Attraktive Märkte außerhalb Deutschlands für Investitionen offen (z. B. Türkei)
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
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