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Energie aus dem Untergrund
basisEnergie Nr. 08

Abb. 1: Die geothermische Anlage in Landau (Pfalz) mit Kraftwerk und Wärmenetz
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Geothermie

Das Innere der Erde ist heiß, wie Vulkane und heiße Quellen zeigen. Diese Wärme zu nutzen, ist Ziel der Geothermie. Weltweit gesehen gehört sie zu den ergiebigsten erneuerbaren Energiequellen. Auch in Deutschland wächst die Zahl der geothermischen Anlagen und Projekte.

Bergleuten war es seit Jahrhunderten bekannt. Je tiefer man in das Innere der Erde vordringt, desto wärmer wird es. Vulkane und Geysire sind weitere Zeugen für den nach wissenschaftlichen Berechnungen 4.000 – 5.000°C heißen Kern der Erde. Die Distanz von der Erdoberfläche zum -mittelpunkt (Radius) beträgt ca. 6.400 km. Nur auf den ersten 10 km, der oberen Erdkruste, findet alle Energie- und Rohstoffgewinnung statt. Mit Tiefbohrprojekten hat man bislang eine maximale Tiefe von ca. 12 km erreicht. Alle Kenntnisse über die Verhältnisse in größeren Tiefen wurden indirekt, d. h. mit geophysikalischen Methoden, ermittelt.

Die Nutzung der Erdwärme durch Menschen begann vor einigen tausend Jahren mit dem Baden in warmen Quellen (Thermalquellen). Im Vordergrund standen Reinigung und Gesundheit sowie religiöse und spirituelle Zwecke. Derartige Badetraditionen sind u. a. von den Maoris aus Neuseeland, aus Japan und China, von den Römern, Türken, frühen Isländern und auch einigen Indianerstämmen Nordamerikas bekannt. Kurorte mit Thermalquellen waren in Europa oft Ausgangspunkt für den Übergang zur technischen Nutzung der Erdwärme. Erdwärme kann aus unterschiedlichen Tiefen entnommen werden. Die oberflächennahe Wärme bis etwa einige 100 m Tiefe nutzen erdgekoppelte Wärmepumpen und tiefe Erdsonden. In größeren Tiefen werden die mancherorts im Gestein vorhandenen Schichten warmen Wassers durch die hydrothermale Geothermie erschlossen.

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Um auch die Wärme des tiefen, kristallinen Gesteins gewinnen zu können, wurde das Hot- Dry- Rock- Verfahren entwickelt. In vulkanisch aktiven Gebieten lassen sich Dampflager und heißes Gestein zur Wärmegewinnung nutzen. Dieses ist wirtschaftlich besonders attraktiv, da die Wärme hier in geringer Tiefe auf einem vergleichsweise hohen Temperaturniveau vorliegt und Bohrkosten meist gering sind.Geothermische Energie steht unabhängig von Jahres- und Tageszeiten zur Verfügung und kann daher in der Grundversorgung eingesetzt werden.

In Deutschland sind die hydrothermalen Anlagen im Oberrheingraben, im Nordosten und im Süden zu finden. Überwiegend werden sie zur Fernwärmeversorgung genutzt, aber bei neueren Anlagen, wie z. B. in Neustadt-Glewe, Landau und Unterhaching, sind sie bereits als geothermische Kraftwerke ausgeführt. Im elsässischen Soultz-sous-Forêts wurde als europäisches Projekt mit deutscher Beteiligung 2008 ein geothermisches Kraftwerk auf Basis des Hot-Dry-Rock- Verfahrens in Betrieb genommen. Das Bundesumweltministerium fördert seit Jahren Forschung und Entwicklung zu beiden geothermischen Verfahren. Dabei sollen die großen Potenziale der Geothermie besser erschlossen und die Nutzung wirtschaftlich attraktiver werden.

 

 

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