Geothermie

Die Geothermie ist die Energiequelle unserer Zukunft

Geothermie wird heute schon zum Heizen, Kühlen und zur Stromgewinnung genutzt. Doch das riesige Potential ist bei weitem noch nicht ausgeschöpft.

 

Unter Geothermie versteht man sowohl die Erwärme selbst als auch die Nutzung derselben. Die in der Erde gespeicherte Wärme ist zu einem geringen Teil ein Relikt aus der Zeit der Erdentstehung, als sich der Erdkörper durch Akkretion, also durch die Anlagerung anderer Himmelskörper, immer stärker erhitzte. Der weitaus größte Teil der Wärme wird jedoch durch natürliche radioaktive Zerfallsprozesse erzeugt, welche ständig im Erdinneren stattfinden. Sie sorgen dafür, dass heute 99,99 Prozent unseres Planetenkörpers eine Temperatur von mehr als einhundert Grad Celsius haben.

Diese Geothermie lässt sich für verschiedene Zwecke nutzen. In einer Tiefe von etwa zehn Metern herrscht ständig eine Temperatur, die in etwa der jährlichen Durchschnittstemperatur an der Oberfläche entsprechen, in unseren Breiten also ungefähr 8 bis 10 Grad. Dort eingebrachtes Wasser nimmt diese Temperatur an, wird wieder hoch gepumpt und kann im Winter etwa dazu verwendet, Fahrbahnen mit Hilfe eines eingebrachten Röhrensystems (ähnlich einer Fußbodenheizung) eisfrei zu halten. Im Sommer ist es möglich, mit diesem Wasser Gebäude zu kühlen. Mit Hilfe der Geothermie könnte man also Millionen Energie fressender Klimaanlagen einsparen.

Je weiter man in die Erde vordringt, umso höher steigt die Temperatur an, im Durchschnitt um ungefähr 40 Grad pro Kilometer. Allerdings gibt es hier große Unterschiede: In vulkanischen Gebieten sind in einem Kilometer Tiefe schon mehrere hundert Grad gemessen worden. Es gibt drei Möglichkeiten, diese Geothermie an die Oberfläche zu bringen. Am einfachsten ist es, wenn man auf Wasser führendes Gestein trifft. Man braucht nur das heiße Wasser hoch zu pumpen und seinem Verwendungszweck zuzuführen. Anschließend wird das abgekühlte Wasser wieder zurück gepumpt. Früher wurde das Wasser einfach an die Umwelt abgegeben, aber davon ist man wegen der entstehenden schwefelhaltigen Dämpfe wieder abgekommen.

Findet man nur trockenes Gestein, so wird künstlich Wasser in das Bohrloch gepresst. Dies geschieht anfangs unter sehr hohem Druck, damit sich im Gestein Risse und Spalten bilden, durch welche das Wasser fließen und Wärme aufnehmen kann. An einer anderen Stelle, etwas davon entfernt, wird das erwärmte Wasser dann wieder hoch gepumpt. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Erdwärmesonden, bei denen das Wasser in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert. Dies ist allerdings die am wenigsten effektive Form, Geothermie zu nutzen, da die Oberfläche, welche die Temperatur aufnimmt, praktisch nur der Ummantelung des Bohrlochs entspricht.