Wie wird die Energieversorgung in Deutschland in der Zukunft aussehen? Wo stehen wir heute, wo gibt es Schwierigkeiten und (ungenutzte) Chancen? Das alles klären wir im Check-Up Erneuerbare Energien. Hier: Erdwärme.
In Deutschland stehen uns die Energiequellen Wind, Sonne, Biomasse, Wasserkraft, Geothermie und die Gezeitenbewegung (Ebbe/Flut) zur Verfügung. Hier Teil 5 der Erneuerbare-Energien-Reihe: Erdwärme/Geothermie.
Die Technik
Der Energieträger Geothermie basiert auf der Wärme im Kern der Erde. Dort ist es mehrere tausend Grad heiß, und diese Wärme strahlt sozusagen an die Oberfläche. Mit jeden 100 Metern Tiefe wird es drei Grad wärmer. Unter anderem deswegen müssen die Steinkohle-Bergwerke mit Frischluft bewettert werden, sonst wäre es dort zu heiß.
Es gibt prinzipiell zwei Konzepte, die Erdwärme zu nutzen:
- Heißes Wasser bzw. heißer Wasserdampf wird direkt aus der Erde geholt - teilweise aus 5000 Metern Tiefe. Mit Wasserdampf lässt sich direkt eine Turbine zur Stromproduktion antreiben.
- Bei einem anderen Konzept, das für geringere Tiefen geeignet ist, wird eine Flüssigkeit in einem Rohr in die Tiefe gepumpt. Sie nimmt die dort vorhandene Wärme auf und bringt sie zurück an die Oberfläche. Diese Wärme kann zum Beispiel zum Heizen eines Hauses genutzt werden.
Anteil am deutschen Energiemix
In Deutschland ist eine Strom-Leistung von umgerechnet zehn Windrädern installiert, also sehr wenig.
Bei der Wärme aber sieht das anders aus. Mit Geothermie werden umgerechnet 650.000 Zweipersonenhaushalte mit Wärme versorgt.
Erdwärme ist besonders geeignet...
Länder mit vulkanischen Aktivitäten wie Island fällt es leichter, Erdwärme zu nutzen als etwa Deutschland. In Island sind große Kraftwerke in Betrieb, die mit Erdwärme Strom erzeugen. Solche Kraftwerke gibt es in Deutschland auch, sie sind aber deutlich kleiner.
Prinzipiell müssen viele geologische und bergbaurechtliche Vorschriften beachtet werden, wenn tief in die Erde gebohrt wird. In Deutschland wird Geothermie zur Stromproduktion deshalb vermutlich immer eine untergeordnete Rolle spielen.
Anders bei der Wärme. Schon heute nutzen viele Häuser Erdwärme zum Heizen und zur Warmwasserproduktion. Eine Technik dabei: Mit einer kleinen Anlage im Garten wird Wasser per Erdwärme erwärmt. Da die Temperatur für die Fußbodenheizung und die Dusche in der Regel aber noch nicht ausreicht, kommt zusätzlich eine Wärmepumpe zum Einsatz, die aus (zum Beispiel) 15 Grad warmem Wasser 35 Grad warmes Wasser macht. Dieses System ist also eine Kombination aus zwei Energieträgern: Erdwärme und Strom für die Wärmepumpe (zum Beispiel aus Windkraft oder Solar).
Auch gibt es schon Beispiele für den großtechnischen Einsatz der Erdwärme zur Versorgung von Häusern mit Wärme.
Erdwärme ist 24/7 verfügbar und weitestgehend klimaneutral.
Nachteile
Technische Anlagen zur Nutzung der Erdwärme sind in der Regel teuer. Privatleute entscheiden sich oft gegen die Nutzung der Erdwärme wegen der hohen Anfangsinvestitionen.
Bei großtechnischen Anlagen kommen neben den Kosten zusätzliche Hürden hinzu:
Eine Bohrung bzw. der Transport heißen Wassers von unten nach oben kann zum Beispiel kleine Erdbeben auslösen - weshalb ganze Projekte auch schon gestoppt worden sind. Auch müssen diverse Genehmigungen von Bergbau- und Wasserbehörden erteilt werden.
Sinnvoll ja oder nein?
In Deutschland ist die Umstellung auf erneuerbare Energien vergleichsweise schwierig. Norwegen und Österreich haben die Wasserkraft, Island die Geothermie, in südlichen Ländern bietet sich der Ausbau von Solarparks an.
Deutschland hat sozusagen von allem etwas, aber nichts richtig. Deshalb wird die Stromproduktion der Zukunft auf einem Energiemix basieren - mit den wichtigsten Elementen Wind und Sonne.
Geothermie wird in Deutschland keine große Rolle für die Stromproduktion spielen. Potenzial hat es in Sachen Wärme - hier sind wir ohnehin noch ziemlich am Anfang. Denn wenn wir von "Energiewende" sprechen, dann meinen wir in der Regel eine "Stromwende", nicht aber die "Wärmewende". Dabei müssen wir (aus Sicht des Klimaschutzes) nicht nur die Kohlekraftwerke ersetzen, sondern auch das Erdgas und das Heizöl, das noch die wichtigsten Energieträger sind, um Häuser zu beheizen. Hier könnte Geothermie, an der noch viel geforscht wird, auch in Deutschland eine wichtige Rolle spielen.