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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


• 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


� 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


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...


...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


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)


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


� 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


Teil 1: Entwicklung

Standortentscheidung

Genehmigung Erlaubnisfeld

Geologische Vorinformationen

Geophysikalische Exploration

Teil 2: Erschließung

Erstellung unterirdischer WärmetauscherBohren / Testen / Stimulieren / Zirkulieren

Genehmigung Bewilligungsfeld

Übertageanlage & Produktion

Projektablauf


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


⇒ 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.


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


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


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:


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


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


• 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


[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


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


0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Projekt E

Projekt C

Quelle: BMU

Quelle: BMU

Investition - Projektleistung


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


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


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


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:


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


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


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!


[email protected]

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