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Erdwärme: Energiequelle für Wärme und Strom

Spezial_HeizenEnergiesparen_Erdwärme

Aus Erdwärme lässt sich Energie gewinnen. Sie ist:

  • umwelt- und klimafreundlich
  • überall verfügbar
  • unabhängig von Jahreszeit und Wetter
  • mit Techniken nutzbar, die kaum Risiken mit sich bringen.

Verfahren für Eigenheime

Für Eigenheimbesitzer gibt es gleich mehrere Verfahren, um mit Erdwärme zu heizen. Alle haben eins gemeinsam: die Wärmepumpe. Hier liegt allerdings noch der größte Nachteil der ansonsten umweltfreundlichen Heizmethode. Wärmepumpen laufen mit Strom, der zunehmend teurer wird und momentan nur selten aus erneuerbaren Energiequellen stammt. Darüber hinaus sind die Anschaffungskosten relativ hoch.
Die gebräuchlichsten Verfahren:

  • Erdwärmesonden-Anlagen: Kaltes Wasser wird in die Erde gepumpt, erwärmt sich und strömt zurück in einen Wärmetauscher. Hier heizt es ein Kühlmittel auf, das durch Kompression Temperaturen von 55 bis 80 Grad erreicht. Diese Wärme wird über einen zweiten Wärmetauscher an die Heizanlage und das Brauchwassersystem abgegeben. Es entsteht ein geschlossener Kreislauf.
  • Erdwärmekollektoren: In 80 bis 160 Zentimetern Tiefe werden horizontal Erdwärmekollektoren verlegt. Durch diese fließt eine Salz-Wasser-Lösung, die Erdwärme in sich aufnimmt. Dieses System arbeitet meistens nicht so effizient wie die Erdwärmesonden-Anlagen; allerdings sind für den Betrieb keine tiefen Bohrungen notwendig.
  • Energiepfähle: In die Betonpfeiler des Gebäude-Fundaments werden stabile Kunststoffschläuche eingesetzt. Durch dieses Netzwerk wird Wasser gepumpt, das sich der Wärme des Bodens anpasst. Im Sommer dienen die Energiepfähle als Klimaanlage. Denn genauso wie das Wasser Wärme annimmt, gibt es diese wieder an das umliegende Erdreich ab.

Energie aus Erdwärme

In Deutschland existieren in vielen Gebieten erst in mehreren tausend Metern Tiefe größere, ergiebige Heißwasservorkommen. Deshalb gibt es bisher nur vereinzelt Kraftwerke, die Erdwärme nutzen um Energie zu gewinnen. Das erste wurde 2003 im mecklenburgischen Neustadt-Glewe errichtet. Dort wird aus einer Tiefe von 2.250 Metern etwa 97 Grad heißes Wasser gefördert und zur Strom- und Wärmeversorgung genutzt. Im Jahr 2004 betrug die erzeugte Strommenge rund 424.000 Kilowattstunden – angestrebt werden jährlich etwa 1,2 Millionen Kilowattstunden. Geplant sind weitere Kraftwerke. Beispielsweise im norddeutschen Groß Schönebeck und in Offenbach in Südwestdeutschland.

Das Hot-Dry-Rock-Verfahren

Eine noch relativ neue Technologie ist das so genannte Hot-Dry-Rock-Verfahren (HDR). Dabei bohrt man 4.000 bis 5.000 Meter in die Tiefe. Die Temperaturen liegen dort bereits bei 200 bis 300 Grad. Über ein Bohrloch wird Wasser in den Untergrund getrieben und über ein zweites als heißer Wasserdampf wieder nach oben gefördert. Auf diese Weise entsteht ein Kreislaufsystem, das an oberirdisch gelegene Erdwärmekraftwerke angeschlossen werden kann. Mehrere Regionen Deutschlands eignen sich besonders gut, um dort über HDR Strom zu erzeugen:

  • Gebiete rund um den Oberrheingraben,
  • Oberbayern,
  • das Alpenvorland,
  • die schwäbische Alb,
  • die Eifel,
  • Teile Nordrhein-Westfalens und Mecklenburg-Vorpommerns,
  • sowie das gesamte norddeutsche Tiefland.

Vorbild Island

Island macht vor, wie die Energieversorgung mit Erdwärme aussehen kann. Der Inselstaat gewinnt bereits heute 99 Prozent seiner Energie aus regenerativen Quellen. Ein Großteil der Wärmeversorgung und fast ein Fünftel der Stromversorgung basiert auf Erdwärme. In spätestens 30 Jahren will Island völlig unabhängig von fossilen Brennstoffen sein. Allerdings herrschen in dem kleinen Staat auch optimale Bedingungen: 31 aktive Vulkane heizen den Untergrund der Insel – deutlich sichtbar durch zahlreiche heiße Quellen, Geysire und Wasserdampfspalten.