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Nutzung von ErdwärmeEnergie - Logo

Erdwärme wird auch als geothermische Energie bezeichnet. Im Sprachgebrauch versteht man unter Nutzung von Geothermie den technischen Gebrauch von gespeicherter Energie unterhalb der Erdoberfläche.

Der Großteil der Erde weist Temperaturen auf, die oberhalb von 100°C liegen. Diese hohen Temperaturen kommen dadurch zustande, dass erstens noch ein Teil Restwärme aus der Entstehungszeit der Erde vorhanden ist und zweitens ständig radioaktive Elemente zerfallen, bei denen große Hitze abgegeben wird. Durch diesen immer fortdauernden Prozess wird die Erdwärme als Erneuerbare Energie bereitgestellt. In oberflächennahen Bereichen (bis ca. 10 – 20m Tiefe) wird der Wärmehaushalt zusätzlich durch die Sonneneinstrahlung sowie durch Sicker- und Grundwasser beeinflusst.

Bei der Nutzung von Geothermie zur Energiegewinnung muss man zwischen zwei technischen Varianten unterscheiden:

1)      Oberflächennahe Geothermie

Bei der oberflächennahen Geothermie wird Erwärme genutzt, die bis in Tiefen von max. 400m erreichbar ist. Dort herrschen Temperaturen von ca. 7°C – 25°C vor. Um diese Wärme für Heizzwecke zu nutzen, ist in der Regel noch eine Wärmepumpe nötig, um ein ausreichendes Temperaturniveau zu erhalten.

Unter dieses Verfahren fallen die drei Systeme:

- Erdwärmekollektoren

- Zwei-Brunnensystem

- flache Erdwärmesonden.

Infobroschüre vom Bayerischen Landesamt für Umwelt: UmweltWissen - Klima & Energie: Oberflächennahe Geothermie

2)      Tiefe Geothermie

Die Methode der tiefen Geothermie wird angewendet, wenn Bohrungen unterhalb von 400m stattfinden und von diesen tiefen Erdschichten die Energie genutzt wird. Aus technischen Gründen liegt derzeit die maximale Bohrtiefe bei ca. 7000m. Bei ausreichend hohen Temperaturen kann bei dieser Wärmenutzung auf eine Wärmepumpe verzichtet werden und die Wärmeenergie direkt über einen Wärmetauscher geleitet werden. Allerdings können z.B. nachgeschaltete Wärmepumpen den Wirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit erhöhen, indem sie dadurch weitere Nutzungen, wie die Beheizung von Gewächshäusern oder eine Fischzucht ermöglichen.

Zu der tiefen Geothermie zählen die Methoden der tiefen Erdwärmesonde, die hydrothermale Dublette und das Hot-Dry-Rock-Verfahren.

 Energie - LfU Blockbild Erdwärme

Bildnachweis: Bayerisches Landesamt für Umwelt

Vorteile der Geothermie:

  • Ständig verfügbare Energiequelle, unabhängig vom Wetter und der Tages- und Jahreszeit ==> Grundlastfähig
  • Bereitstellung von Strom und Wärme
  • Heimische und krisensichere Energiequelle
  • Nutzung erfolgt am Ort des Verbrauchs ==> Keine Energieverteilungsnetzte und Speicher nötig
  • System auch zur Kühlung von Gebäuden (…) geeignet

Nachteile der Geothermie:

  • Wirtschaftlichkeit hängt stark von den örtlichen, geologischen Gegebenheiten ab
  • Hohes Risiko von Unfällen und Nachwirkungen durch die Bohrungen, z.B. Erdbeben und Bodenbewegungen
  • Bei oberflächennaher Geothermie ist zusätzliche Energie für die Wärmepumpe nötig