Erdwärme

Die Nutzung von Erdwärme steckt noch in den Kinderschuhen. Ihr Vorteil: Sie kann Strom zu jeder Zeit bereitstellen – unabhängig von Wetter, Jahreszeit oder Lichtverhältnissen.
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Je tiefer man von der Erdoberfläche ins Innere unserer Erde vordringt, desto heißer wird es. Im Durchschnitt nimmt die Temperatur um etwa drei Grad Celsius pro 100 Meter Tiefe zu, dieser Wert schwankt aber regional stark, z.B. wegen vulkanischer Aktivitäten im Untergrund. Gebiete mit hohen Temperaturen in Oberflächennähe sind besonders interessant für die Strom- und Wärmegewinnung durch die Erdwärme (Geothermie).

In Deutschland führt die Geothermie zurzeit noch ein Schattendasein und trägt nur minimal zur Energieversorgung bei. Aber das Potential ist erheblich und zukünftig könnte die Geothermie bedeutende Beiträge zur Energieversorgung leisten. 2018 waren in Deutschland rund 40 tiefe Geothermie-Projekte in Betrieb.

Geothermienutzung in Deutschland

In Deutschland, wo viele Kilometer tief gebohrt werden muss, um die notwendigen Temperaturen zu erreichen, wird gegenwärtig in Geothermie-Kraftwerken vor allem Wärme erzeugt, die Stromerzeugung befindet sich noch im Entwicklungsstadium. Das größte Hindernis für den weiteren Ausbau der Erdwärme ist das Bohr-Risiko, denn vor der tatsächlichen Bohrung lässt sich nicht genau voraussagen, ob man am jeweiligen Ort die erwarteten Wärme- und Durchflusspotenziale tatsächlich finden wird.

Oberflächennahe und tiefe Geothermie (weniger als 100 und mehr als 2000 Meter Tiefe)

Gerade die Tiefengeothermie hat riesige Potentiale, denn 3000 bis 4000 Meter unter der Erde können die Temperaturen weit über 100 Grad Celsius erreichen. Diese Energie lässt sich auch für die Stromerzeugung nutzen.

Im Gegensatz zur Nutzung von warmem und heißem Wasser aus dem tiefen Untergrund wird bei der oberflächennahen Geothermie Wärme aus dem kühleren, oberflächennahen Untergrund mit Hilfe von Wärmepumpen genutzt. In tiefen von 400 Metern und bei Temperaturen bis zu 25 Grad Celsius eignet sie sich mehr für die Raumheizung und Aufbereitung von Warmwasser.

In Deutschland liegt die mittlere Temperatur an der Erdoberfläche bei circa sieben bis elf Grad Celsius. Schon für diesen Temperaturbereich bietet sich ein breites Anwendungsspektrum in kleinen und mittleren dezentralen Anlagen zur Bereitstellung von Wärmeenergie für gut gedämmte Ein- oder Mehrfamilienhäuser, Wohnblocks, öffentliche Gebäude, Verwaltungen, Krankenhäuser, Schulen, Gewerbebetriebe usw. Wegen des hohen Stromverbrauchs für die Wärmepumpen ist die Technologie allerdings nur für gut gedämmte Gebäude zu empfehlen. Die Oberflächengeothermie mit Wärmepumpenheizungen ist hierzulande schon weit verbreitet. 2017 sind es schon etwa 370.000 Geothermie-Systeme, die in Deutschland bislang installiert wurden.

Repowering: als Vorbild Island

Vorreiter der Entwicklung ist Island, das sich zum Ziel gesetzt hat, von fossilen Energieträgern unabhängig zu werden und seinen Energiebedarf vollständig aus regenerativen Quellen zu decken. Bei der Strom- und Wärmeversorgung ist dies bereits gelungen: Die Energie stammt zu fast 100 Prozent aus Geothermie und Wasserkraft. Auch der Straßenverkehr soll in Island bald ohne fossile Brennstoffe auskommen.

Anschub Investitionen

Die größte Hürde beim Ausbau der tiefen Erdwärme sind die hohen Anfangskosten und -risiken: Die Firmen müssen mit Hilfe von aufwendigen und teuren Probebohrungen herausfinden, wo die erwarteten Wärme- und Durchflusspotenziale liegen. Diskussionen über negative Folgen wie beispielsweise Mikrobeben haben das Image der Technologie zusätzlich angekratzt. Greenpeace fordert von der Bundesregierung daher, die Forschung und Entwicklung in diesem Bereich zu intensivieren und ein "Erdwärmeanlagen-Ausbau-Programm" aufzulegen.

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