Geothermie / Erdwärme

Geothermie ist ein anderes Wort für Erdwärme und umfasst die in der Erde gespeicherte und durch den Menschen nutzbare Wärme. Als erneuerbare Energiequelle ist die Geothermie emissionsfrei und praktisch unendlich verfügbar. Erdwärme kann auf unterschiedliche Weisen genutzt werden: direkt zum Heizen und Kühlen (etwa für den Betrieb von Wärmepumpen), für die Stromproduktion oder im Rahmen der Kraft-Wärme-Kopplung für beides gleichzeitig.

Geothermie: Quelle

Bis zu fünfzig Prozent der Erdwärme stammt noch aus der Zeit der Entstehung der Erde. Dass diese nach 4,6 Milliarden Jahren teilweise noch erhalten ist liegt vor allem an der geringen Wärmeleitfähigkeit von Stein. Der überwiegende Teil der Geothermie stammt jedoch aus radioaktiven Zerfallsprozessen, die ebenfalls bereits seit Millionen von Jahren Wärme verursachen. Wissenschaftlichen Schätzungen zufolge beträgt die Temperatur im inneren Kern der Erde bis zu 7.700 °C. In den meisten Regionen ist es in einer Tiefe von einem Kilometer immer noch rund 35 bis 40 °C warm. Ausnahmen sind geothermische Anomalien in Vulkangebieten – hier kann das oberflächennahe Erdreich wesentlich wärmer sein als anderswo.

Erdwärme nutzen

Mit Hilfe von Geothermie wird dieser kontinuierliche Wärmestrom in dezentralen Anlagen für den Menschen nutzbar gemacht. An die Erdoberfläche wird die Wärme entweder über heißes Gestein oder mit Hilfe von Thermalwasser befördert. Bei der ersten Vorgehensweise wird das Wasser zunächst in die Tiefe gepumpt, durch das Gestein erwärmt und anschließend wieder an die Oberfläche transportiert. Beim zweiten Verfahren – auch Hydrothermische Erdwärme genannt – wird das natürliche Wasservorkommen direkt hochgepumpt.

Geothermie als Wärmequelle

Um mittels Geothermie Wärme zu gewinnen, wird das heiße Wasser mit Hilfe eines Wärmeaustauschers in den Kreislauf des Heizwerks eingebunden. Von der Fernwärme aus dem Heizwerk profitieren vor allem Inhaber einer entsprechenden Wärmepumpe. In Deutschland stehen inzwischen 24 solcher Anlagen (Stand: Februar 2010).

Geothermie als Stromquelle

Um Erdwärme für die Stromerzeugung zu nutzen, muss die Wassertemperatur mindestens 100 °C betragen. Schließlich muss mit dem Dampf eine Turbine angetrieben werden, welche ihrerseits wiederum einen Stromgenerator in Gang setzt. Aus diesem Grund wird Geothermie in Deutschland fast ausschließlich für die Wärmegewinnung eingesetzt. Durch technische Weiterentwicklungen kann jedoch inzwischen auch bei niedrigeren Wassertemperaturen Strom produziert werden. Foto: © stormfire / PIXELIO