NDS:AG Energiepolitik/Geothermie

Geothermie - Energie der Zukunft?

Im Allgemeinen bezeichnet Geothermie die in der Erdkruste gespeicherte Wärmeenergie. Anwendungstechnisch ist damit die Gewinnung und Nutzbarmachung der Erdwärme (z.B. für Heizzwecke oder zur Stromerzeugung) gemeint. Die Nutzung von heißem Wasser oder Dampf wird auch als hydrothermale Geothermie bezeichnet.

Warum Geothermie

Nutzung regenerativer Energien in Deutschland

• Windkraft NDS:AG_Energiepolitik/Windenergie
• Wasserkraft NDS:AG_Energiepolitik/Wasserkraft
• Sonnenenergie (Fotovoltaik, Solarthermie) NDS:AG_Energiepolitik/SolarEnergie
• Biomasse (Biogas, Biokraftstoffe) NDS:AG_Energiepolitik/BiogasAnlagen

Die genannten regenerativen Energien sind teilweise nur begrenzt verfügbar, stehen in Konkurrenz zu anderen Nutzungen und/oder verlieren auch an Akzeptanz in der Bevölkerung.

Der Energiebedarf kann nicht allein durch die vier genannten regenerativen Energien gedeckt werden.

Was macht die Geothermie interessant?

• regenerative Energie
• praktisch unendliche Ressource
• Unabhängigkeit von Tages- und Jahreszeiten
• Unabhängigkeit von klimatischen Bedingungen
• autarke Energieversorgung
• geringer Flächenbedarf
• nahezu emissionsfrei
• erzeugt Grundlastenergie
• kurze energetische Amortisationszeit

Was ist Geothermie?

Eine Definition

Geothermie oder Erdwärme

ist die im zugänglichen Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme. Sie umfasst die in der Erde gespeicherte Energie, soweit sie entzogen und genutzt werden kann.

Ursprung der geothermischen Wärme

• Restwärme aus der Zeit der Erdentstehung
• Radioaktive Zerfallsprozesse
• Wärmestrom aus dem Erdinneren

Das Wärmepotential der Erde

99% der Erde sind heißer als 1000° C
vom verbleibenden Rest sind 99% wärmer als 100° C

Die Geothermie ist eine langfristig nutzbare Energiequelle.

Mit den Vorräten, die in den oberen drei Kilometern der Erdkruste gespeichert sind, könnte im Prinzip, rechnerisch und theoretisch der derzeitige weltweite Energiebedarf für über 100.000 Jahre gedeckt werden.

Wie kann die Geothermie genutzt werden?

• Wärmegewinnung
• Kühlen
• Stromerzeugung
• Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
• Saisonale Wärmespeicher

Nutzungsmöglichkeiten der Geothermie

Einteilung nach Bohrtiefen

• oberflächennahe Geothermie (bis ca. 100m)
• mitteltiefe Geothermie (bis ca. 450m)
• Tiefengeothermie

Nutzung der oberfächennahen Geothermie

• Wärme aus dem flachen Untergrund wird gewöhnlich nur mit Hilfe von Wärmepumpen genutzt.
• Für den Einsatz von Wärmepumpen gibt es verschiedene Techniken, die im Untergrund vorhandene Energie nutzen zu können.

Die wichtigsten Techniken oberflächennaher geothermischer Nutzung

• Grundwasserwärmepumpen
• Erdwärmekollektoren
• Erdwärmesonden
• erdberührte Betonbauteile, Energiepfähle

Tiefe Geothermie

Unterscheidungen nach Arten der Wärmeentnahme

• hydrothermale Systeme
• petrothermale Systeme (auch HDR-Systeme – Hot-Dry-Rock)
• tiefe Erdwärmesonden

Hydrothermale Systeme

Im Untergrund vorhandene Thermalwässer zirkulieren zwischen zwei Brunnen über vorhandene natürliche Grundwasserleiter (Aquifere).

Petrothermale Systeme (HDR)

Mit hydraulischen Stimulationsmaßnahmen werden im trockenen Untergrund Risse und Klüfte erzeugt, in welchen künstlich eingebrachtes Wasser zwischen zwei tiefen Brunnen zirkuliert.

Tiefe Erdwärmesonden

Das Wärmeträgermedium zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf innerhalb einer Bohrung in einem U-Rohr oder einer Koaxialsonde.

Projekt GeneSys in Hannover

GeneSys steht für Generierte Geothermische Energie Systeme

Ziel des Projekts:

• Extraktion geothermischer Energie aus dichten Sedimentgesteinen unter Verwendung von Ein-Bohrlochkonzepten
• Versorgung des GEOZENTRUMs Hannover mit geothermischer Wärme

Diskussionspunkte zum Thema Geothermie

• Welche weiteren Informationen sind zum Thema Geothermie gewünscht (z.B. Besichtigungen)?
• Wie kann Politik zur stärkeren Nutzung der Geothermie in Niedersachsen beitragen?
• Wie kann die (Metropol-) Region mit der vorhandenen Infrastruktur gefördert werden?
• etc.

weiterführende Dateien und Links

1. Datei:TAB-Geothermiestudie-DRS-15018352.pdf Bericht des Ausschusses für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung (17. Ausschuss) gemäß § 56a der Geschäftsordnung
2. Die Geothermie oder Erdwärme auf Wikipedia
3. YouTube Die Animation erläutert, wie aus Erdwärme Energie zum Heizen und zur Warmwasserbereitung gewonnen werden kann. Dazu werden Erdwärmesonden und Erdwärmekollektoren genutzt.
4. [1] www.unendlich-viel-energie.de mit vielen Studien, Video's und Grafiken