Quellenangabe: Agentur für Erneuerbare Energien.
Animation Oberflächennahen Geothermie
Die Animation erläutert, wie aus Erdwärme Energie zum Heizen und zur Warmwasserbereitung gewonnen werden kann. Dazu werden Erdwärmesonden und Erdwärmekollektoren genut
Ein kleiner Filmbeitrag, einfach nur anklicke...
 Energie aus der Tiefe |
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Geothermie ist die Wärme im Inneren unserer Erde. Dort steigen die Temperaturen mit der Tiefe immens an - und das unabhängig von Jahreszeit und Witterung. Damit ist Geothermie als erneuerbare Energie unabhängig von Umweltfaktoren rund um die Uhr nutzbar.
Je tiefer man in das Innere der Erdkruste vordringt, desto heißer brodelt es: In Mitteleuropa steigt die Temperatur in der Erdkruste im Mittel um drei Grad Celsius pro 100 Meter. Im Erdkern erreichen die Temperaturen über 5.000 Grad Celsius. Die Temperatur verläuft jedoch nicht überall gleich. An manchen Stellen dringt die „Erdwärme“ oder „Geothermie“ sogar bis an die Erdoberfläche, wo sie als heiße Quellen oder Geysire an die Erdoberfläche sprudelt.
Gegenüber anderen regenerativen Energiequellen hat sie den Vorteil, dass sie grundlastfähig ist, und damit unabhängig von Jahreszeiten, Witterungseinflüssen und Tages- und Nachtzeiten ständig verfügbar ist. Durch diese ständige Verfügbarkeit wird sichergestellt, dass weltweit geothermische Kraftwerke heute mehr Strom erzeugen, als alle Windenergie- und Solarkraftwerke zusammen.
Erdwärme kann auf sehr verschiedene Arten gewonnen werden, wobei immer die Temperaturdifferenz zwischen dem Erdinneren und der Oberfläche ausgenutzt wird. Zwei Methoden werden im folgenden kurz vorgestellt:
Bei der oberflächennahen Geothermie wird die Erdwärme aus Tiefen bis circa 150 Metern entweder dem Erdboden oder dem Grundwasser entzogen. Hierbei dient in der Regel Wasser als Wärmeträger. Voraussetzung für die Wärmenutzung ist ein relativ hohes Temperaturniveau, das bei der oberflächennahen Geothermie natürlicherweise nicht erreicht wird. Die Temperatur muss erst durch eine Wärmepumpe unter Einsatz zusätzlicher Energie gesteigert werden.
Anders beim „Hot-Dry-Rock“-Verfahren: Hier liefern trockene Gesteinsschichten in bis zu fünf Kilometern Tiefe Energie. Kaltes Wasser wird in einer Injektionsbohrung in die Tiefe gepumpt und durch Risse und Spalten der Gesteinsschichten gepresst. Aus einer zweiten benachbarten (Produktions-)Bohrung gelangt das in der Tiefe aufgewärmte Wasser wieder an die Oberfläche. Bei einem hohen Temperaturniveau kann es direkt für Heizzwecke, für die Erzeugung von Industriedampf und/oder zur Stromerzeugung genutzt werden.
Die attraktivsten Standorte für die Geothermie liegen in tektonisch aktiven Gebieten. In Deutschland, Frankreich und der Schweiz also im norddeutschen Tiefland, im Oberrheingraben sowie im Alpenvorland.
Ein Geothermie-Kraftwerk in Riehen in der Schweiz produziert bereits seit einigen Jahren warmes Wasser, auch über die Grenze nach Lörrach. In Deutschland ging Ende 2003 das erste geothermische Stromkraftwerk in Neustadt-Glewe bei Schwerin ans Netz.
Und auch am Oberrhein in Speyer finden zur Zeit Testbohrungen statt. Speyer liegt im nördlichen Teil des Oberrheingrabens, wo der thermische Gradient mit circa fünf Grad Celsius pro 100 Meter optimale Voraussetzungen bietet.
Weitere Projekte zur Nutzung der Erdwärme sind im Oberrheingebiet bereits geplant. Im Forschungszentrum Umwelt der Universität Karlsruhe gibt es Pläne, den gesamten Energiebedarf der Universität über Erdwärme zu decken. Und in Soultz-sous-Forêts im Elsaß wird im Rahmen eines europäischen Experimentalprogramms Erdwärme zur Stromerzeugung genutzt.
Das seit April 2000 bestehende „Erneuerbare-Energien-Gesetz“ (EEG) hat die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Erdwärmenutzung in Deutschland wesentlich verbessert und ihrer Nutzung neuen Schwung verliehen. Die Schweiz nutzt heute bereits einen weitaus höheren Prozentsatz der Geothermie. In Frankreich findet die Oberflächenerdwärme (mittels Wärmepumpe) immer stärkeren Anklang: beachtliche staatliche Zuschüsse sowie eine aktive Werbe-Kampagne sorgen hier für Zulauf. Das Wachstumspotenzial der Tiefen-Geothermie wird maßgeblich davon abhängen, welche Gesetze hierzu von den Regierungen erlassen werden. Wo die Bohrkosten aufgrund der geologischen Situation niedrig sind, und das Gestein ausreichend zerklüftet ist, kann Strom aus solchen Anlagen bereits für weniger als neun Cent pro kWh erzeugt werden.