Tiefengeothermie – wie man die Erde selbst als Energiequelle erschließt

Unter unseren Füßen ruht ein bisher wenig erschlossener Schatz – die Erdwärme. Mit zunehmender Tiefe wird es immer heißer: In Mitteleuropa steigt die Temperatur um etwa 3 °C für jede 100 Meter, die man in die Erde vordringt. Im Erdkern selbst wird eine Temperatur von 5.000 bis 7.000 °C angenommen. Diese immense Wärme im Inneren der Erde ist nach menschlichem Ermessen praktisch unerschöpflich. Ständig fließt Energie aus dem Inneren der Erde an die Oberfläche. Jeden Tag strahlt der Planet etwa viermal mehr Energie in den Weltraum ab, als die Menschheit derzeit verbraucht. Geothermie nutzt diese Wärme aus den Tiefen der Erde, um Energie zu gewinnen – und das auf eine ganz besondere Art. Die Tiefengeothermie setzt auf das Erschließen von Wärme aus tiefen Gesteinsschichten, die bis zu mehreren Kilometern unter der Erdoberfläche liegen. Dafür werden tiefe Löcher gebohrt – oft mehrere tausend Meter – um an die heißen Gesteinsschichten zu gelangen, welche die nötige Wärme liefern. 

Findet man in der Tiefe ausreichend Wasser, wird es nach oben gepumpt, die Energie zum Heizen eingesetzt und dann wird das abgekühlte Wasser wieder zurück in den Untergrund geleitet. Alternativ kann ein geschlossenes System errichtet werden, bei dem kein Wasser aus dem Untergrund genutzt wird. Stattdessen wird Wasser von der Oberfläche aus in einem Kreislauf durch ein geothermisches System geführt. Das Wasser erhitzt sich, während es in die Tiefe sinkt und steigt dann wieder als heißes Wasser auf, dort wird es zur Wärmebereitstellung genutzt und anschließend wieder in die Tiefe gegeben. Im Grunde wie beim Wetter: heiße Luft steigt auf und kalte Luft sinkt ab, erhitzt sich und steigt wieder auf. Wie beim Wetter kommt auch dieses System ohne zusätzliche Energie aus – das Wasser zirkuliert sozusagen von allein im Kreis. Besonders charmant: Tiefengeothermie-Anlagen haben im Vergleich zu anderen Heiz- und Kraftwerksarten einen kleinen Flächenverbrauch und fügen sich unauffällig in die Landschaft. Zudem sind sie unabhängig von Wetter oder Tageszeiten. Anders als Wind-oder Solarenergie liefert Geothermie konstant Energie. 

Diese Art der Energieerzeugung gilt als besonders nachhaltig und umweltfreundlich, da die Emissionen und der Ressourcenverbrauch im Vergleich zu fossilen Brennstoffen minimal sind. Wo Licht ist, ist auch Schatten: Die Bohrungen sind kostenintensiv und der Erfolg hängt stark von den geologischen Bedingungen ab. Die Betriebskosten sind bei geothermischen Anlagen gering, da kein Brennstoff benötigt wird. Vor diesem Hintergrund rechnen sich auf lange Sicht auch die hohen Investitionskosten zu Beginn. Vor dem Einsatz geschlossener Systeme waren die Projektbetreiber darauf angewiesen, dass ausreichend Wasser im Untergrund gefunden wurde. Wenn das Gestein nicht so heiß war, wie erwartet, sank die Effizienz der Anlage erheblich. Vorteilhaft ist, wenn bereits ein Fernwärmenetz vorhanden ist, in das die Wärme eingespeist werden kann.