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Ausgabe 03/2013
Geothermie

Eine heiße Geschichte   

Die St. Gallener bohren weiter. Trotz des Erdbebens im Juli beschloss der Stadtrat Ende August das Geothermie-Projekt der Stadt fortzusetzen. Seit März dieses Jahres wird in der Ostschweiz gebohrt, in der Hoffnung, in gut 4000 Metern Tiefe auf heißes, Wasser führendes Gestein zu treffen. Bei positivem Befund würde ein Kraftwerk das Wasser für ein Fernwärmenetz und – falls die Temperaturen über 100 Grad Celsius liegen – auch zur Stromerzeugung in einer Dampfturbine nutzen. Im Juli war allerdings unerwartet Gas in das Bohrloch eingetreten. Eingepresstes Wasser sollte es zurückdrängen. In der Folge riss am frühen Morgen des 20. Juli ein Erdbeben der Stärke 3,5 viele Bodensee-Anwohner aus dem Schlaf. Mittlerweile hat sich die angebohrte Verwerfungszone als seismisch aktiv herausgestellt, das heißt, unter Spannung stehende Gesteinsschichten lösten sich unter dem Druck des Wassers. Nun wird die Bohrung fortgeführt, bis ein Produktionstest zeigt, ob Menge und Temperatur des Thermalwassers für eine wirtschaftliche Nutzung ausreichen.


Bohrarbeiten in St.Gallen (Foto: Sankt Galler Stadtwerke)

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Das St. Gallener Projekt fällt in die Kategorie tiefe Geothermie. Solche Anlagen nutzen die hohen Temperaturen in großen Tiefen zur Energiegewinnung. Dem gegenüber steht die oberflächennahe Geothermie, eine Technik, die Wasser in Tiefen bis etwa 400 Meter zirkuliert und dessen im Vergleich geringe Wärme über einen Wärmetauscher für einzelne Häuser oder Gebäudekomplexe nutzbar macht.

Hydrothermale, tiefengeothermische Kraftwerke zapfen wasserführende, heiße Gesteinsschichten an und fördern Thermalwasser zur Strom- und Wärmeerzeugung. Das abgekühlte Wasser wird über eine zweite Bohrung in das Gestein zurückgeführt. In Deutschland steht die größte Anlage dieser Art mit 38 Megawatt Wärmeleistung und 3,4 Megawatt Stromleistung in Unterhaching (Energie-Perspektiven 2/2009). 2012 ging im Oberrheingraben ein rein Strom erzeugendes Kraftwerk mit knapp 4,8 Megawatt ans Netz und 2013 starteten zwei ähnliche Anlagen im Münchener Umland den Probebetrieb. 


Geothermische Anlagen in Süddeutschland und der Schweiz  (Grafik: Sankt Galler Stadtwerke)
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Nutzbare Heißwasserreservoirs gibt es hierzulande im Oberrheingraben, im Voralpenland und im gesamten Norden. In anderen Regionen können petrothermale Systeme heißes, aber trockenes Gestein nutzbar machen. Dabei wird Wasser durch die heißen Gesteinsschichten gepumpt und so erwärmt. Ist das Gestein zu dicht, werden vorab durch das Einpressen von Wasser die nötigen Kanäle für das Wasser geschaffen (Energie-Perspektiven 2/2000). Die Technik ist auch als Hot-dry-rock-Verfahren oder Enhanced Geothermal System (EGS) bekannt. Das Geoforschungszentrum Potsdam erforscht das Verfahren in Groß-Schönebeck nördlich von Berlin (Energie-Perspektiven 4/2005).

Erdwärme ist – anders als Solar- und Windenergie – kontinuierlich verfügbar und ermöglicht Grundlast-Kraftwerke. Die Bundesregierung wies 2010 in ihrem Nationalen Aktionsplan Erneuerbare Energien als Ziel für die geothermische Energieerzeugung im Jahr 2020 1.645 Gigawattstunden Strom und 14.400 Gigawattstunden Wärme aus. 2012 betrug die geothermische Wärmeerzeugung gut ein Drittel dieses Zielwerts – rund 5.800 Gigawattstunden. Damit ließen sich rund 420.000 Haushalte versorgen. Anders sieht es beim Strom aus: Er stammt ausschließlich aus tiefengeothermischen Kraftwerken. Derzeit sind 23 Anlagen in Betrieb, von denen vier Strom produzieren. Mit ihrer installierten Leistung von 12 Megawatt ließen sich im Dauerbetrieb maximal 100 Gigawattstunden Energie im Jahr erzeugen. „Die Zahl der stromerzeugenden Projekte ist in der Tat noch relativ gering“, sagt Gregor Dilger, der Sprecher des GtV-Bundesverbands Geothermie. Die Vorab-Investitionen in die Anlagen seien sehr hoch: „Aber die 2011 beschlossene Erhöhung der Einspeisevergütung für geothermisch erzeugten Strom treibt die Entwicklung voran. Von den 15 Projekten, die derzeit im Bau sind, werden über die Hälfte auch Strom erzeugen.“ Für die Wärmenutzung aus tiefengeothermischen Kraftwerken steht und fällt die Wirtschaftlichkeit mit der Zahl der an das Fernwärmenetz angeschlossenen Nutzer. Oberflächennahe Geothermie dagegen hat sich in Deutschland gerade für Neubauten bereits etabliert. Ende 2012 erzeugten 290.000 Anlagen rund 93 Prozent der geothermischen Wärmeenergie im Land.

Christine Rüth