Analyse Deutschland – Geothermie

Die Reserven der meisten fossilen Energieträger reichen nur noch für einen begrenzten Zeitraum aus und werden zudem immer teurer. Erneuerbare Energien hingegen stehen in, für menschliche Empfindungen, unbegrenztem Maße zur Verfügung. Die konstante technische Entwicklung macht sie zudem immer kostengünstiger. Viele Techniken zur Nutzbarmachung erneuerbarer Energien für die Strom- oder Wärmebereitstellung unterliegen jedoch wetterabhängigen Schwankungen. So wird etwa bei Windkraftanlagen in windflauen Zeiten wenig Energie erzeugt oder arbeiten Solaranlagen bei wolkenverhangenem Himmel weitaus ineffizienter, als bei Sonnenschein. Anders verhält es sich bei der Geothermie, denn alleine die in der Erdkruste, durch Restwärme aus der Entstehungszeit der Erde, die tägliche Sonneneinstrahlung oder durch radioaktive Zerfallsprozesse, gespeicherte Energie würde theoretisch ausreichen, um die gesamte Welt mehr als 100.000 Jahre lang mit Energie zu versorgen.

Zwei Verfahren machen es dem Menschen möglich, dieses Wärmevorkommen für sich nutzbar zu machen – entweder direkt zum Heizen und Kühlen oder mittels Kraft-Wärme-Kopplung zur Erzeugung von elektrischem Strom.

Bei der oberflächennahen Geothermie wird die Energie der oberste Erdschicht mithilfe von Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren, Erdwärmekörben oder erdgebundenen Betonbauteilen, bis zu einer maximalen Tiefe von 400 Metern genutzt. Schon in vier bis fünf Metern Tiefe herrschen, unabhängig von den Lufttemperaturen, relativ schwankungsarme Temperaturen, die der Jahresmitteltemperatur des jeweiligen Standortes entsprechen, in Deutschland etwa sieben bis zwölf Grad.

Die Tiefengeothermie nutzt die Erdwärme in weitaus größeren Tiefen aus. Durch natürliche Wasservorkommen in bis zu sieben Kilometer tiefen Gesteinsschichten herrschen für dieses Verfahren ausreichend hohe Temperaturen (mindestens 100 Grad). So werden entweder vorhandene Thermalwässer durch so genannte hydrothermale Systeme nutzbar gemacht oder, bei fehlendem oder unzureichendem Wasservorkommen, künstliche Risssysteme mit Wasser oder CO2 im Hot-dry-Rock Verfahren gefüllt. Hier entscheiden die geologischen Standortbedingungen, welches Verfahren die angestrebte Energiemenge am effektivsten hervorbringt.

Geothermie in Zahlen

Die Geothermie trägt nur einen geringen Beitrag am Endenergieverbrauch durch erneuerbare Energien bei. So fallen bisher auf die Stromerzeugung nur 0,003 Prozent, bei der Wärmebereitstellung 0,21 Prozent auf die Erdwärme. Noch im Jahr 2004 lag der Anteil der Geothermie an der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien bei nur 0,2 Gigawattstunden, hat sich bis zum Jahr 2008 jedoch mit 18 Gigawattstunden erheblich gesteigert. Auf dem Wärmesektor hingegen wird seit 2006 ein konstantes Wachstum beobachtet, wobei sich die Wärmebereitstellung von 1.425 Gigawattstunden im Jahr 1995 auf 2.516 Gigawattstunden in 2008 fast verdoppelt hat. An der gesamten Struktur der Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien trägt die Tiefengeothermie 0,2 Prozent bei, die Oberflächengeothermie schlägt mit 2,3 Prozent zubuche.

Chancen und Risiken der Geothermie

Um ein geothermisches Projekt überhaupt durchführen zu können beziehungsweise dürfen, gibt es zahlreiche Vorschriften und Prüfverfahren, um die möglichen Risiken abzuwägen und so gering wie möglich zu halten. Bei ordnungsgemäß ausgeführten Oberflächenbohrungen können Probleme im Bereich der Grundwasserleiter und mögliche Schäden an Gebäuden und Bodenflächen nahezu ausgeschlossen werden. Die Tiefenbohrung hingegen birgt immer noch gewisse Risiken im Bezug auf mögliche Erderschütterungen, durch den Abbau von Spannungen in tieferen Gesteinsschichten. Erdbeben, wie sie beim Projekt Deep Heat Mining im schweizerischen Basel vorkamen, sind auch in Deutschland beobachtet worden. So aktuell in Landau bei Karlruhe, wo die Erschütterung der Erde mit vorhandenen Geothermieprojekten in Verbindung gebracht wird.

Aussichten

Durch die hervorragende und unabhängig von Jahreszeit, Wetter und Klima mögliche Verfügbarkeit der Erdwärme, wächst die Beliebtheit der Geothermie besonders auf dem Wohn- und Gewerbesektor. Wärmepumpen, die Oberflächenwärme sowohl zum Heizen, als auch zum Kühlen möglich machen, sollen laut Schätzungen in den kommenden Jahren ein Wachstum von bis zu 30 Prozent erfahren. Auch die günstigen politischen Rahmenbedingungen in Deutschland tragen einen Teil zum stetigen Wachstum der Geothermie bei.

Judith Schomaker

Quellen:
Dr. Axel Rogge
Wikipedia
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