Geothermie
API 6A Wellhead Equipment für einen sicheren Bohrabschluss
Konzipiert nach projektspezifischen Anforderungen und für höchste Durchflussmengen und Temperaturen bieten unsere geothermischen Bohrlochköpfe maximale Betriebssicherheit und Anlagenverfügbarkeit. Der Einsatz von rein metallisch dichtenden Kugelhähnen an den Bohrlochköpfen sorgt für höchste Zuverlässigkeit, lange Lebensdauer und geringen Wartungsaufwand.
Seit den ersten Pionierprojekten 1978 haben wir über 45 Projekte mit den unterschiedlichsten geothermischen Bedingungen ausgestattet – inklusive Projekte zur Lithiumgewinnung.
Für einen reibungslosen Ablauf
Unterstützung in allen Projektphasen
Wir unterstützen unsere Kunden in allen Projektphasen – vom Engineering über Eigenfertigung, Installation, Wartung (z. B. Pumpentausch) bis zur Modernisierung bestehender Anlagen. Unsere API-Bohrlochköpfe in kundenspezifischer Ausführung erfüllen höchste Standards in Sicherheit, Qualität und Langlebigkeit: gefertigt aus hochwertigen Materialien, ausgestattet mit gasdichten, metallisch dichtenden Kugelhähnen.
Das Engineering umfasst projektspezifisches Design, 3D-Zeichnungen, FEM-Analysen, Genehmigungsdokumentation und lückenlose Rückverfolgbarkeit aller Komponenten.
ENGINEERING
Projektspezifisches Design in enger Zusammenarbeit mit dem Engineering-Partner
FERTIGUNG
Von der Verarbeitung des Rohmaterials bis zur Endmontage werden alle Produktionsschritte in-house durchgeführt
INSTALLTION
Vor Ort unterstützt unsere Service-Team bei der Installation von Wellheads und Mietequipment
WARTUNG
24/7 Betriebsunterstützung, Ersatzteile und regelmäßige Inspektionen
Kundenspezifische Design-Highlights
Unsere Wellhead-Designs
für die Tiefe Geothermie
Unsere kundenspezifischen API-Bohrlochköpfe erfüllen höchste Standards in Sicherheit, Qualität und Langlebigkeit. Sie bieten flexible ESP- und LSP-Designs, austauschbare Lösungen für Produktion und Injektion sowie die Integration mehrerer Komponenten in kompakten Baugruppen mit reduzierten Flanschverbindungen. Ergänzt wird dies durch Control- und Injection-Lines, horizontale oder vertikale ESP-Steckverbindungen, zusätzliche Anschlussmöglichkeiten sowie eine flexible Fail-Safe-Close-Automatisierung mit elektrischem, hydraulischem oder pneumatischem Antrieb.
Bypass
Das Design mit großvolumigem Thermalwasser-Bypass (gem. API 6A) ermöglicht sanftes An- und Abfahren der Pumpe
bei Wartung oder Anlagenstillstand.
Das Design erlaubt eine nachträgliche Automatisierung.
Adaptionsflansch
Erlaubt die exzentrische Montage des Hängers bei Beibehaltung der zentrischen Ausrichtung des Aufbaus mit Bypass.
Pumpenstecker
Kabeldurchführung für die ESP-Pumpe.
Ringraumanschlüsse
Ermöglichen die Drucküberwachung sowie Zugang zu den Ringräumen für Mess- und Kontrollequipment.
Ringraumanschlüsse
Ermöglichen die Drucküberwachung sowie Zugang zu den Ringräumen für Mess- und Kontrollequipment.
Ringraumanschlüsse
Ermöglichen die Drucküberwachung sowie Zugang zu den Ringräumen für Mess- und Kontrollequipment.
Bypass Design
- Integrierter Thermalwasser-Bypass für eine kontrollierte Durchflusssteuerung
- Weniger Bauteile & reduzierte Bauhöhe
- Kostensparende Instandhaltung
- Schneller Pumpenaustausch
- Modulares Design für ESP
Vertikales ESP
Plug-In
- Exzentrisches ESP Design für Produktion
- Master Valve mit Fail-safe-close Antrieb
Doppelte Barriere
- Twin Ball Valves für erhöhte Sicherheit
- Reduktion der Bauhöhe und -breite
- Modulares Design für Austauschbarkeit zwischen Injektion und Produktion
Horizontales ESP Plug-In
- Weniger Bauteile & reduzierte Bauhöhe
- Kostensparende Instandhaltung
- Schneller Pumpenaustausch
- Modulares Design für ESP
Kundenindividuelle Konstruktion
Individuell für Ihre Prozesse gefertigt
Ausgestattet mit gasdichten, metallisch dichtenden Kugelhähnen halten sie hohen Temperaturen und Drücken stand. Sonderausführungen bieten zusätzliche Sicherheit und wirtschaftliche Vorteile.
Unsere wartungsarmen und langlebigen Armaturen sorgen für maximale Standzeiten in hochbelasteten Anlagen.
Je nach Medium sind höchste Anforderungen an die Dichtungstechnik, das verwendete Material sowie die Auslegung der Armatur erforderlich: Anforderungen, denen Hartmann Produkte dauerhaft gerecht werden.
Temperatur
bis 500 °C (932 °F)
Druck
bis 10.000 psi
Medien
Heißwasser, Dampf, Begleitstoffe, abrasive und korrosive Fluide, salzhaltige Thermalwässer
Einsatzbereiche
z.B. Tiefe Geothermieanlagen, Produktions- und Injektionsbohrungen, Systeme mit ESP- (Electric Submersible Pump) oder LSP-Ausführung, Bohrungen mit hohen Ablagerungsneigungen (Scaling), Lithiumgewinnung aus Thermalwässern
Unsere Referenzprojekte der Geothermie
Seit den ersten Pionierprojekten haben wir ca. 45 Geothermieprojekte mit Wellhead Equipment ausgestattet. Die Karte zeigt einen Auszug von Geothermieprojekten, an denen wir mit unseren Wellheads beteiligt sind. Unsere vollständige Referenzliste können Sie unter marketing@hartmann-valves.com anfordern.
Referenz
STADTWERKE MÜNCHEN
API 6A Bohrlochköpfe für Extrembedingungen sorgen für hohe Dichtheit, eine lange Lebensdauer und eine zuverlässige Absperrung.
- Ausrüstung diverser Geothermieanlagen im Bayrischen Molassebecken
- Betreuung der Bestandsanlagen durch Service
- Modernisierung bestehender Geothermieanlagen
Referenz
GEOTHERMIE TRAUNREUT
API 6A Bohrlochköpfe für Extrembedingungen sorgen für hohe Dichtheit, eine lange Lebensdauer und eine zuverlässige Absperrung.
- Fernwärme und Geothermiekraftwerk
- Kompletter Service aus einer Hand
- Leistungsstarke Geothermie-Dublette (für bis zu 3000 PSI/ 207 bar)
Lösungen für extrem heiße Geothermiebohrungen & EGS-Bohrungen
Superheiße & überkritische Geothermie
Geothermie ist eine verlässliche Quelle erneuerbarer Grundlastenergie. Gleichzeitig führen Entwicklungen der nächsten Generation – insbesondere superheiße und superkritische Systeme – dazu, dass Bohrlochkopfausrüstungen Betriebsbedingungen ausgesetzt sind, die weit über konventionelle Standards hinausgehen.
Temperaturen von bis zu 500 °C, aggressive geothermische Fluide, mineralische Ablagerungen (Scaling) sowie wiederholte thermische Zyklen stellen eine außergewöhnliche Belastung für Armaturen und Bohrlochkomponenten dar. Unter diesen Bedingungen stoßen konventionelle Ventilkonzepte häufig an ihre funktionalen Grenzen.
Hartmann Valves entwickelt API-6A-Kugelhahnlösungen, die speziell für diese extremen geothermischen Einsatzbedingungen ausgelegt sind. Der Fokus liegt auf der Sicherstellung von Bedienbarkeit, Dichtheit und langfristiger Zuverlässigkeit – auch unter anspruchsvollsten Bedingungen.
Das Engineering umfasst projektspezifisches Design, 3D-Zeichnungen, FEM-Analysen, Genehmigungsdokumentation und lückenlose Rückverfolgbarkeit aller Komponenten.
Für einen reibungslosen Ablauf
Herausforderungen in super-heißen Geothermieanwendungen
Superheiße Geothermiebohrungen sind durch eine Kombination aus hohen Temperaturen, chemisch aggressiven Flüssigkeiten und ausgeprägten Scaling-Effekten gekennzeichnet. Mineralische Ablagerungen bilden sich innerhalb von Armaturen und angrenzenden Komponenten, während kontinuierliche thermische Zyklen zu wechselnden mechanischen Belastungen im System führen.
Diese Bedingungen wirken sich direkt auf die Leistungsfähigkeit von Armaturen aus, insbesondere in Anwendungen, in denen ein zuverlässiger Betrieb nach Shut-in-Phasen erforderlich ist. Komponenten müssen auch nach längerer Exposition gegenüber hohen Temperaturen und Ablagerungen funktionsfähig bleiben, was erhöhte Anforderungen an Konstruktion und Werkstoffauswahl stellt.
Das Engineering umfasst projektspezifisches Design, 3D-Zeichnungen, FEM-Analysen, Genehmigungsdokumentation und lückenlose Rückverfolgbarkeit aller Komponenten.
Wenn Gate Valves an Grenzen stoßen
Warum Kugelhähne in superheißer Geothermie konstruktive Vorteile bieten
Superheiße Geothermie stellt höchste Anforderungen an Armaturen. Mineralische Ablagerungen, thermische Belastungen und hohe Differenzdrücke können die Funktion konventioneller Gate Valves beeinträchtigen. Kugelhähne folgen einem anderen Konstruktionsprinzip und bieten dadurch entscheidende Vorteile für Betriebssicherheit und Funktionsfähigkeit.
Gate Valves sind in Bohrlochkopfsystemen weit verbreitet. In superheißen geothermischen Anwendungen stößt ihr Konstruktionsprinzip jedoch an grundlegende Grenzen. Hohe Temperaturen, aggressive Fluide und mineralische Ablagerungen belasten die Armatur erheblich und wirken sich direkt auf Funktion, Dichtheit und Bedienbarkeit aus.
Gerade unter diesen Bedingungen zeigt sich, dass Gate Valves für extreme thermische und medienseitige Anforderungen nur eingeschränkt geeignet sind. Infolgedessen kann die Zuverlässigkeit der Absperrung sinken — ein kritischer Faktor in sensiblen geothermischen Anwendungen.
Bei hohen Temperaturen bilden sich im Inneren der Armatur mineralische Ablagerungen, insbesondere in Sitzmulden, Hohlräumen und Dichtungsbereichen. Diese Ablagerungen beeinträchtigen die Gleitbewegung des Schiebers unmittelbar.
Mit der Zeit kann der Schieber schwergängig werden, blockieren oder sich nicht mehr vollständig öffnen und schließen lassen. Gleichzeitig steigt das Betätigungsmoment deutlich an. Hinzu kommt, dass thermische Wechselbeanspruchung den Verschleiß an den Dichtflächen beschleunigt. Das kann zu Leckagen, zum Verlust der Dichtungsintegrität und zu einer eingeschränkten oder nicht mehr zuverlässig gewährleisteten Shut-in-Fähigkeit führen.
Kugelhähne von Hartmann Valves basieren auf einem grundlegend anderen Konstruktionsansatz. Anstelle eines linear bewegten Schiebers kommt ein rotierendes Absperrelement in Form einer Kugel zum Einsatz, das innerhalb seines eigenen Volumens rotiert.
Dadurch entfallen viele Geometrien und Toträume, in denen sich Ablagerungen typischerweise ansammeln und die Funktion der Armatur beeinträchtigen. Die Bewegung erfolgt nicht gleitend entlang kritischer Innenflächen, sondern rotierend und konstruktiv deutlich unempfindlicher gegenüber Scaling und Ablagerungsbildung.
Durch das Konstruktionsprinzip bleiben Kugelhähne auch in Scaling-Umgebungen betriebsfähig, in denen Gate Valves häufig an ihre Grenzen stoßen. Das metallische Dichtsystem gewährleistet eine zuverlässige Leistung auch bei hohen Temperaturen und in aggressiven geothermischen Flüssigkeiten.
Zudem ermöglicht die Konstruktion den Betrieb unter vollem Differenzdruck. Robuste Antriebssysteme sind in der Lage, hohe Drehmomente zu bewältigen und Ablagerungen bei Bedarf kontrolliert zu überwinden. So bleibt die Funktion der Armatur auch unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen erhalten.
Für Betreiber bedeutet der Einsatz von Kugelhähnen: mehr Betriebssicherheit, zuverlässigeres Schalten und eine langfristig höhere Funktionsfähigkeit der Armatur in superheißen Geothermieanwendungen. Kugelhähne von Hartmann Valves bleiben dort betriebsfähig, wo herkömmliche Gate Valves versagen oder nur eingeschränkt arbeiten.
Das reduziert das Risiko von Ausfällen, verbessert die Zuverlässigkeit in Shut-in-Phasen und unterstützt einen stabilen Anlagenbetrieb auch unter extremen thermischen und mechanischen Belastungen.
Für einen sicheren Betrieb
Konstruktionsvorteile
Die Konstruktion der Kugelhähne von Hartmann Valves ist speziell für geothermische Anwendungen bei hohen Temperaturen ausgelegt. Durch die Vermeidung von Hohlräumen und Toträumen wird die Ablagerung von Scaling reduziert und die Betriebsfähigkeit auch in stark belasteten Umgebungen sichergestellt. Die elastomerfreie metallische Abdichtung gewährleistet eine stabile Leistung bis zu 500 °C sowie Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien. Darüber hinaus berücksichtigt die Konstruktion Temperaturwechsel und den Betrieb unter vollem Differenzdruck sowie hohe Drehmomentanforderungen, sodass ein zuverlässiges Schalten auch nach langen Einsatzzeiten gewährleistet ist. Ein fettfreies Designkonzept erhöht zusätzlich die Betriebssicherheit. Mit Fetten kann nicht gearbeitet werden, da diese bei den Temperaturen ausgewaschen oder thermisch zersetzt werden.
Installation, Betrieb und Wartung
Unser erfahrenes Servicepersonal steht Ihnen bei Geothermieprojekten jederzeit gerne zur Verfügung: Bei umfangreichen Arbeiten wie dem Einbau oder Umbau von Bohrlochköpfen, beim Ein- und Ausbau von Armaturen in Anlagen, bei der Unterstützung bei Revisionen oder bei der Wartung unserer Produkte.
- 24/7 technische Unterstützung durch unser Serviceteam
- Mietequipment
- Ersatzteile und Reparaturen
Zertifizierte Sicherheit für die tiefe Geothermie
Unsere Hochleistungs-Armaturen erfüllen nationale wie internationale Normen, darunter:
- API 6A, API 6D, API 7-1
- ISO 15848 (für flüchtige Emissionen)
- ATEX (für explosionsgefährdete Bereiche)
- SIL
- TA-Luft
- Fire Safe
- NACE
Unsere Lösungen für die Geothermie
EINZELBAUWEISE
Bohrlochköpfe in Einzelbauweise werden kundenindividuell gefertigt und sind für höchste Anforderungen ausgelegt. Die modulare Ausführung ermöglicht eine passgenaue Konfiguration für die jeweilige Anwendung.
BLOCKBAUWEISE
Bohrlochköpfe in Blockbauweise werden kundenindividuell gefertigt und sind für höchste Anforderungen ausgelegt. Die integrierte Blockausführung reduziert Schnittstellen, vereinfacht den Aufbau und erhöht die Betriebssicherheit.
Kontaktieren Sie uns
Wir unterstützt Sie in allen Projektphasen: Von der Planung und Auslegung über die Fertigung bis zur Installation und regelmäßigen Überprüfung.
FAQ
Welche Herausforderungen treten in Geothermie- und insbesondere superheißen Anwendungen auf?
Unsere Bohrlochköpfe sind speziell für geothermische Anwendungen entwickelt. Sie bieten höchste Betriebssicherheit, auch bei hohen Temperaturen bis 400 °C und Drücken bis 10.000 psi. Durch metallisch dichtende Kugelhähne wird eine langlebige und wartungsarme Abdichtung erreicht.
Warum stoßen Schieberarmaturen (Gate Valves) in Geothermieanwendungen an ihre Grenzen?
Schieberarmaturen stoßen in Geothermieanwendungen insbesondere aufgrund von hohen Temperaturen, aggressiven Fluiden und mineralischen Ablagerungen (Scaling) an ihre Grenzen. Ablagerungen sammeln sich in Sitzmulden, Kavitäten und Dichtbereichen und können die Bewegung des Schiebers blockieren, das Betätigungsmoment erhöhen und die Dichtflächen beschädigen.
In Kombination mit thermischen Zyklen führt dies häufig dazu, dass Armaturen nach Shut-in-Phasen nicht mehr zuverlässig betrieben werden können. Gerade in superheißen Geothermieanwendungen stellt dies ein erhebliches Risiko für die Betriebssicherheit dar, da eine sichere Absperrfunktion nicht mehr gewährleistet ist.
In welchen Projektphasen unterstützt Hartmann Valves?
Von Engineering über Fertigung, Installation, Mietequipment und Wartung bis hin zur Modernisierung bestehender Anlagen – Hartmann Valves bietet Unterstützung in allen Projektphasen.
Welche Anforderungen gelten für Armaturen in superheißer Geothermie?
Armaturen müssen extremen Bedingungen standhalten, darunter hohe Temperaturen, aggressive Medien, Scaling sowie wiederholte thermische Zyklen. Gleichzeitig ist ein sicherer Betrieb unter vollem Differenzdruck und eine zuverlässige Funktion auch nach längeren Stillstandszeiten erforderlich.
Dies erfordert speziell ausgelegte Designs, elastomerfreie Dichtkonzepte und hochbeständige Werkstoffe.
Welche Sonderausführungen sind möglich?
Neben Standardausführungen bieten wir kundenspezifische Lösungen für ESP/LSP, interne Bypässe, Spülanschlüsse oder Automatisierungssysteme mit elektrischem, hydraulischem oder pneumatischem Antrieb.