Geothermie

Die Erdwärme im oberen Teil der Erdkruste wird gemeinhin als Geothermie bezeichnet. Diese Wärme kann sowohl direkt über eine Wärmepumpenheizung genutzt werden, als auch indirekt über die Kraft-Wärme-Kupplung zur Gewinnung von Strom. Sie zählt zu den erneuerbaren Energien.

 

Fakten zur Geothermie

Bei der geothermischen Energiegewinnung wird die Wärme der Erde für die Beheizung von Wohnungen oder Häusern genutzt.

Im Schnitt beträgt die Temperatur der Erde in Mitteleuropa in einer Tiefe von 10 bis 20 Metern etwa zehn bis zwölf Grad Celsius.

In den Schichten die darüber liegen, wird die Temperatur durch die Witterung beeinflusst. Generell wirken dabei auf jeden Quadratmeter Erdoberfläche etwa 1.100 kWh Sonnenenergie ein.

In den tiefer gelegenen Erdschichten wirken die Einflüsse der Geothermie. Durch diesen Einfluss wird die Erdmasse alle 33 Meter um etwa ein Grad erwärmt.

Die Geothermische Vereinigung Deutschland hat herausgefunden, dass die Erde täglich rund vier Mal mehr Energie in den Weltraum abstrahlt, als die Menschen insgesamt verbrauchen.

Verwendungszweck der Geothermie

Die natürliche Erderwärmung soll mittels geeigneten Systemen genutzt werden, um diese in Gebäude zu leiten und zu erwärmen.

In der gleichen Weise lässt sich diese Energie auch zur Kühlung verwenden, indem überschüssige Wärme zurück in die Erde geleitet wird.
Mit dieser Methodik ist es also möglich in einem geeigneten Untergrund Heizenergie und Kühlenergie zu speichern.

In Island existieren viele Geysire und dort sind die fossilen Brennstoffe zum Heizen praktisch vom Strommarkt verschwunden.

Nutzungsmöglichkeiten der Geothermie

Es bestehen unterschiedliche Möglichkeiten um die Erdwärme zu nutzen. Die bekanntesten Beispiele sind:

  • Erdsonden
  • Erdkollektoren
  • Grabenkollektoren

Nachteile der Geothermie-Technologien

Die zusätzlichen Kosten, die für Bohrarbeiten und den Einbau von Erdsonden anfallen, sind zum Teil immens. Bei den Erdkollektoren und Grabenkollektoren ist die Nutzung als Energiequelle vom Erdreich begrenzt.

 

Geschichte der Geothermie

Schon die alten Kelten, Gallier und Germanen nutzten die Geothermie in Thermalquellen.
In eisigen Wintern oder kalten Klimazonen genossen Sie die entspannende Kraft des warmen Wassers.

Auch die Römer konstruierten schon vor 2.000 Jahren sogenannte Thermen.

Energiequelle Geothermie

Unter der Erdoberfläche schlummert ein gewaltiges Energiepotenzial.
99 Prozent der Erdmasse sind heißer als 1000 Grad Celsius.

Die Energiequelle der Geothermie wurde bis heute kaum genutzt. Die Förderbedingungen waren zu schwierig und damit die Stromproduktion zu unwirtschaftlich.
Neue Technologien eröffnen jedoch heute neue Möglichkeiten. In Zukunft könnten in Deutschland alle Wohnungen mit Erdwärme geheizt und mit Strom versorgt werden.

Geothermie als Energiequelle der Zukunft

Experten sehen in der Nutzung der Erdwärme die Energiequelle der Zukunft, denn sie ist

  • überall und ständig verfügbar
  • umweltfreundlich und klimafreundlich
  • unabhängig von Wetter und Jahreszeiten

 

Die dazu nötigen Techniken sind wie bei der Ökostrom-Gewinnung und im Gegensatz zur Kernkraft risikolos.

Weltweite Nutzung der Geothermie

Andere Länder sind in der Energieversorgung durch Erdwärme schon wesentlich weiter in der Entwicklung.
So zum Beispiel Island. Die Insel möchte in spätestens 30 Jahren völlig unabhängig von fossilen Brennstoffen sein. Das ist auch gut vorstellbar, denn 37 aktive Vulkane heizen Islands Untergrund auf.

Viele heiße Quellen und Geysire sind Zeichen des geothermischen Potentials. Wasser führende Gesteinsschichten, die nur wenige hundert Meter unter der Erdoberfläche liegen, haben eine Wärme von bis zu 350 Grad Celsius.

Die Vorrausetzungen für die Nutzung der Erdwärmeenergie in Island sind natürlich ideal. Aber auch in Mitteleuropa könnte ein weit aus größeres Potential erschlossen werden.

Technologien der Geothermie

Über natürlich austretenden, aber auch über Bohrlöcher geförderter heißer Wasserdampf, werden in Island bereits heute fast 90 Prozent aller Haushalte mit Wärme versorgt.
Weiterhin werden Turbinen in Geothermiekraftwerken mit Heißdampf angetrieben. Diese erzeugen Strom ohne die Umwelt mit CO2-Emissionen zu belasten.

Das erste Erdwärmkraftwerk

Schon 1913 entstand das erste Erdwärmkraftwerk der Welt.
In Italien waren die Bedingungen dazu optimal. Dort treffen die afrikanische und die eurasische Kontinentalplatte aufeinander. In der Toskana kommt es dadurch zwar nicht zu Vulkanausbrüchen, aber das Magma heizt dort unterirdische, oberflächennahe Wasserreservoire auf.

An vielen Stellen bahnt sich der heiße Wasserdampf seinen Weg an die Erdoberfläche. Diese Gegebenheit nutzte Graf Piero Ginor Conti in Lardarello für den Bau eines Erdwärmekraftwerkes.
Der heiße Wasserdampf trieb Turbinen an, welche Strom erzeugten. Schon 1913 erbrachte das Kraftwerk 220 Kilowatt Leistung. Heute werden 400 Megawatt Strom ins Energienetz eingespeist.