Energie aus der Tiefe - Regenerativ und grundlastfähig
Die Geothermie hat ihren Ursprung im Zerfall radioaktiver Isotope im Erdinneren. Der so erzeugte, vom Erdmittelpunkt in Richtung Erdoberfläche gerichteter Wärmestrom sorgt für einen kontinuierlichen Nachschub an Wärme, der letztendlich ans Weltall abgegeben wird.
Die Nutzungsmöglichkeiten dieser unerschöpflichen Energiequelle aus dem Erdinneren sind vielfältig: Erdwärme kann in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen sowohl zur Strom- als auch zur Wärmeproduktion genutzt werden. Außerdem kann sie für die Versorgung mit Fernwärme, für balneologische Zwecke und zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verwendet werden.
Um geothermische Wärmevorkommen zur Stromerzeugung zu nutzen, sind Temperaturen von mindestens 115 °C nötig. Wird ein Thermalwasser mit Temperaturen unter 115 °C erschlossen, so kann die Erdwärme zu Heizzwecken zum Beispiel durch Einspeisung in Fernwärmenetze genutzt werden.
Temperaturen, die sich für die geothermische Stromproduktion eignen, findet man in Deutschland in Thermalwässern oder Gesteinen ab einer Tiefe von 2500 m. Die globale Variation von Wärmetransportprozessen hat jedoch zur Folge, dass in gleicher Tiefe regional unterschiedliche Temperaturen angetroffen werden. In Deutschland sind vor allem die hohen Temperaturen im Oberrheingraben auffällig. Diese werden durch eine großräumige Grundwasserzirkulation innerhalb der Grabenstruktur hervorgerufen. Der Oberrheingraben ist deshalb für die geothermische Nutzung von besonderem Interesse.
Um ein geothermisches Stromprojekt erfolgreich realisieren zu können, sind neben hohen Temperaturen auch hohe Durchlässigkeiten im Untergrund nötig. Nur durch ausreichende natürliche oder künstlich erzeugte Wasserwegsamkeiten steht eine umfangreiche Wärmeaustauschfläche für das Tiefenwasser bereit und kann über das Transportmedium Wasser eine ausreichende Energiemenge an die Erdoberfläche gefördert werden.
Sind die geologischen Voraussetzungen für eine hohe Temperatur und Fördermenge gegeben, kann ein geothermisches Reservoir erschlossen und genutzt werden. Üblicherweise geschieht das über eine Förder- und eine Injektionsbohrung, eine sogenannte Dublette. Der so erzeugte Thermalwasserkreislauf wird entweder an ein Dampfkraftwerk, oder bei niedertemperierten Reservoiren (wie in Deutschland) an einen Sekundärkreislauf in einem Geothermiekraftwerk angeschlossen. Da in beiden Fällen kein Verbrennungsprozess statt findet, finden bei der geothermischen Stromerzeugung auch keine Schadstoffemissionen statt, wie sie zum Beispiel von Kohlekraftwerken bekannt sind.
Erdwärme steht unabhängig von der Tages- bzw. Jahreszeit und der Witterung zur Verfügung. Somit kann auch bei Nacht, bei Regen und bei Windstille Strom und Wärme ohne Schwankungen produziert werden. Geothermisch erzeugter Strom ist deshalb geeignet, eine konstante, kontinuierliche Grundlast unseres Strombedarfs abzudecken. Dieser grundlastfähige, zuverlässige Strom ist für die Energiewirtschaft besonders wertvoll. Die Geothermie hat deshalb großes Potential, auch in Deutschland einen wichtigen Beitrag zum Energiemix der Zukunft leisten.
