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Geothermie / Erdwärme

Erdwärme ist eine regenerative Energiequelle. Mithilfe von Erdwärmepumpen kann die Wärme aus dem zugänglichen Teil der Erdkruste als Wärme zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Großtechnische geothermische Kraftwerke erzeugen aus Erdwärme auch Strom. 

Der Begriff Geothermie bezeichnet die ingenieurtechnische Nutzung der zugänglichen Wärme aus dem Erdreich. Nach menschlichen Maßstäben handelt es sich hierbei um unerschöpfliche und damit erneuerbare bzw. regenerative Energie.

Je tiefer man in das Erdreich vordringt, desto höher werden die dort herrschenden Temperaturen. Mit Hilfe verschiedener geothermischer Verfahren kann man sich diese Temperaturen zunutze machen und zum Heizen, zur Warmwasserbereitung oder zur Stromerzeugung weiterverwenden.

Oberflächennahe und tiefe Geothermie

Bei der sogenannten oberflächennahen Geothermie wird die in Erdschichten von bis zu 400 Metern Tiefe vorhandene Wärme genutzt. Der Transport der Erdwärme erfolgt über Rohrleitungssysteme mit einer zirkulierenden Flüssigkeit. Da die hier vorherrschenden Temperaturen in der Regel nicht an das für die Wärmenutzung nötige Temperaturniveau heranreichen, ist das Rohrleitungssystem für gewöhnlich mit einer Wärmepumpe verbunden. Ohne Wärmepumpe kann dieses System auch zur Kühlung eingesetzt werden.

Bei der hydrothermalen Geothermie greift man auf die Wärme unterirdischer Thermalwässer in 800 bis 3.500 Metern Tiefe zu. Dort liegt die Temperatur zwischen 50 und 160 Grad Celsius. Das heiße Tiefenwasser oder der entsprechende Dampf kann mit Rohren relativ einfach nach oben gepumpt werden, wo ihm dann die Wärme entzogen werden kann. Die Nutzung trockener Gesteinsmassen, die sogenannte petrothermale Geothermie, gestaltet sich deutlich aufwendiger. Beide Verfahren gehören zur Tiefengeothermie, dem Gegenbegriff zur oberflächennahen Geothermie.

Direkte und indirekte Nutzung

Bei der Nutzung der Wärme aus dem Erdreich unterscheidet man zwischen der direkten und der indirekten Nutzung. Bei ersterer wird die Erdwärme selbst genutzt. Bei der indirekten Nutzung wird die Erdwärme zunächst in Strom umgewandelt und dem Verbraucher erst dann zur Verfügung gestellt.

Typische Beispiele für die direkte Nutzung sind etwa der Einsatz zum Heizen und Kühlen von Gebäuden oder die Warmwasserbereitung. Die indirekte Nutzung bezieht stets Geothermiekraftwerke mit ein, um die Erdwärme in Strom umzuwandeln. Die Stromgewinnung aus Geothermiekraftwerken ist grundlastfähig, d. h. sie können z. B. im Gegensatz zu Photovoltaikanlagen, konstant elektrische Energie bereitstellen.

 

Siehe auch:

Kraft-Wärme-Kopplung

Naturstrom