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Geothermische Energie in Deutschland

Als Geothermie wird die Wärme bezeichnet, die unser Planet unter der Oberfläche speichert. Und diese Wärme kann als Energie genutzt werden. Früher wurde Fernwärme eingesetzt, um beispielsweise Wohnungen zu heizen oder um den Warmwasserbedarf zu decken. Heute nutzt man Geothermie auch zur Stromgewinnung. Und obwohl in Deutschland maximal 170° C möglich sind, stellt die Geothermie eine ernstzunehmende Alternative zur konventionellen Energiegewinnung dar.

Was ist Geothermische Energie genau?

Als Geothermie wird die unter der Erdoberfläche gespeicherte Wärmeenergie bezeichnet. Dabei wird es wärmer, je tiefer man geht: In Mitteleuropa steigt die Temperatur um etwa 3° C je 100 m Tiefe. Dabei geht es erst einmal um die Erdkruste, die äußere Schicht des Planeten. Die Temperatur des Erdkerns soll bei 5000° C bis 7000° C liegen. Zwischen Erdkern und Erdkruste befindet sich der flüssige Erdmantel. Man geht außerdem davon aus, dass die in der Erde gespeicherte Wärmeenergie nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich ist. Diese Energie wird in den Weltraum abgestrahlt. Und zwar ist das derzeit etwa viermal soviel wie wir Menschen an Energie verbrauchen. Die Energie kommt allerdings nicht komplett aus dem Erdkern (das sind nur etwa 70 %), sondern entsteht zu etwa 30 % aus dem Zerfall radioaktiver Produkte in Erdmantel und Erdkruste. Genutzt wird aber grundsätzlich nur die Erdkruste.

Zwei verschiedene Arten von Geothermie finden in Deutschland Nutzung: Die oberflächennahe Geothermie wird in Bohrungen bis zu 400 m Tiefe genutzt und liegt bei etwa 25° C. Sie wird eingesetzt, um Wohnhäuser und andere bauliche Anlagen zu heizen und zu kühlen. Die sogenannte tiefe Geothermie muss in hydrothermale und petrothermale Systeme unterschieden werden. Hydrothermie nutzt heißes Wasser aus wasserführenden Schichten in der Tiefe, während Petrothermie heißes Gestein nutzt. Die hydrothermalen Möglichkeiten sind in Deutschland bereits voll erschlossen und werden genutzt, aber das Potential der petrothermalen Systeme ist noch groß. Derzeit ist eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung allerdings nicht so einfach.

Geothermie: Wie hoch ist der Anteil am Strom in Deutschland?

Seit Mitte der 1990er Jahre werden in Deutschland sogenannte OCR-Kraftwerke genutzt, die auch bei geothermischen Temperaturen unter 100° C effizient Strom erzeugen können. Im Jahr 2011 waren deutschlandweit 15 geothermische Anlagen im Betrieb, zur Stromgewinnung wurden davon nur fünf genutzt. Die anderen Anlagen wurden und werden in erster Linie für Fernwärme genutzt, ein Teil auch thermal, das Warmwasser der Anlagen wird also für Bäder genutzt. Die elektrische Leistung der Anlagen lag bei 9,2 MW insgesamt, abhängig von der jeweiligen Anlage schwankend zwischen 0,2 und 3,8 MW. Das ist extrem wenig. Effizienter ist die Nutzung im Rahmen von Fernwärme. Rechnet man die Wärmeleistung in MW um, beträgt der Wert mehr als das Zehnfache. Da einige Anlagen keine genaue Angaben machen, kann allerdings kein exakter Wert gegeben werden. 2017 sehen die Zahlen schon ganz anders aus: 15 Anlagen produzieren Strom, und zwar insgesamt 36,9 MW. Im Jahr 2015 konnten immerhin 28.000 Zweipersonenhaushalte ausschließlich mit geothermisch erzeugtem Strom versorgt werden, das waren 0,134 TW.

Erdwärme: Wie zuverlässig ist das?

Geothermie ist im Gegensatz zu Sonnenenergie, Windenergie und Wasserkraft extrem zuverlässig. Denn Sie ist vom Wetter unabhängig. Da Deutschland nicht unmittelbar von mittleren oder schweren Erdbeben betroffen und geologisch relativ stabil ist, können die Anlagen mit einem Minimum an Risiko betrieben werden. Abgesehen davon wird sich die geothermische Energie in absehbarer Zeit nicht erschöpfen, sondern ist nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich.

Welche Gefahren birgt Geothermische Stromgewinnung?

Geothermische Bohrungen stellen eine leichte Beeinträchtigung des Grundwassers dar und können die Umwelt in Mitleidenschaft zeihen. Außerdem kann es zu Setzungen des Baugrunds kommen. Aber das hängt alles davon ab, unter welchen Bedingungen in welchen Tiefen gebohrt wird. Bei der Nutzung der tiefen Geothermie kann es zu Erschütterungen kommen. Denn letzten Endes werden die tiefen petrothermischen Lagen genutzt, indem Wasser hineingepumpt wird. Hat sich das Wasser erhitzt, wird es wieder herausgepumpt. Es wird unter hohem Druck gearbeitet, um Wasserwege im Gestein nutzbar zu machen. Dadurch weiten sich die vorhandenen Risse im Gestein, was zu geologischen Bewegungen führt.

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