Geothermie - unerschöpflich und emissionsfrei

In unserem Planeten stecken unerschöpfliche Energievorräte. Tag für Tag strömen aus dem Inneren der Erde Energiemengen in den Weltraum ab, die ausreichen würden, den gesamten Energiebedarf der Menschen um ein Mehrfaches zu decken. Mit den heute entwickelten Technologien ist es im Prinzip überall möglich, die umweltfreundliche und klimaschonende Energiequelle zu nutzen. Geothermie gehört deshalb zu den weltweit am meisten eingesetzten Trägern Erneuerbarer Energien.

Erdwärme - Energie aus dem Untergrund

Als Geothermie oder Erdwärme bezeichnet man die gesamte unterhalb der Erdoberfläche in Form von Wärme gespeicherte Energie. Während in den oberen 10 - 20 m die Temperaturen mit durchschnittlichen 10 - 12 °C noch verhältnismäßig gering sind, macht sich mit zunehmender Tiefe der Einfluss des gewaltigen Wärmestroms aus dem Erdinneren bemerkbar. Die Temperaturen steigen pro 100 m Tiefe um etwa 3 °C an. Im Erdkern selbst, spricht man von Temperaturen von bis zu 6000 °C. Vulkane oder Geysire sind Ausdruck dieser Hitze, die wir alle kennen. Auf ihrem Weg nach Oben erwärmt die Hitze Wasserreservoirs, Gesteins- und Erdschichten, die wiederum zum Einsatz für Wärmegewinnung oder Stromerzeugung genutzt werden können. Und dies völlig emissionsfrei !!! Hauptanliegen der geothermischen Energienutzung ist es, die Wärme mit Hilfe von geeigneten Technologien aus der Tiefe an die Erdoberfläche zu befördern. An einigen Stellen liefert die Natur selbst das notwendige Zirkulationssystem z.B. Thermalquellen. Anderswo müssen Erschließungsbohrungen mit Förderpumpe beziehungsweise Erdwärmesonden mit Zirkulationspumpe eingesetzt werden.

  • unendliche Energiequelle, welche überall auf der Erde und rund um die Uhr verfügbar ist
  • garantiert dauerhaft niedrige Betriebskosten bei fachgerechter Planung und Ausführung
  • Schonung wertvoller Ressourcen und Reduzierung des CO2-Ausstoßes
  • mit minimalem Mehraufwand auch zur Kühlung geeignet
  • Geothermie ist unabhängig von Wetter & Klima
  • Geothermische Energie muss nicht über lange Strecken antransportiert werden. Sie ist Energie vor Ort
  • Es existieren ausgereifte Technologien für Bohrungen, Sonden & Wärmepumpen.

So genannte Zonen geothermischer Aktivität, mit Temperaturen über 150 °C können direkt zum Antreiben einer Turbine genutzt werden. In Deutschland liegen allerdings die üblichen Temperaturen geologischer Warmwasservorkommen niedriger. Lange Zeit wurde Thermalwasser daher ausschließlich zur Wärmeversorgung im Gebäudebereich genutzt.
Neu entwickelte Technologien ermöglichen allerdings eine Nutzung von Temperaturen schon ab 80 °C zur Stromerzeugung. Diese arbeiten mit einem organischen Medium, das bei relativ geringen Temperaturen verdampft. Dieser heiße Dampf treibt über eine Turbine den Stromgenerator an.
Das erste geothermische Kraftwerk in Deutschland ist 2004 in Mecklenburg-Vorpommern als Erweiterung des bereits 1994 errichteten geothermischen Heizwerks in Betrieb genommen worden. 
Die elektrische Leistung des Geothermie-Kraftwerks Neustadt-Glewe beträgt bis zu ~200 kW. Aus einer Tiefe von ca. 2250 Metern wird etwa 97 °C heißes Wasser gefördert und zur Strom- und Wärmeversorgung genutzt.

Für die Planung von Erdwärmeanlagen < 30kW, wie im Bereich von Einfamilienhäusern üblich, reichen oft schon Richtwerte zur Festlegung der erforderlichen Bohrmeter. Bei Erdwärmeanlagen > 30kW, setzt man möglichst genaue Kenntnisse über den geologischen und hydrogeologischen Aufbau des Untergrundes, d.h. über Art, Mächtigkeit und Verbreitung der Gesteine sowie über Grundwasserstand und Grundwasserfließverhältnisse voraus. Hier kommt Fachsoftware zur Simulation der Untergrundprozesse zum Einsatz.

  • Anzeige bei der zuständigen Unteren Wasserbehörde (ca. 6 Wochen)
  • Tiefer als 100m bzw. größeres Bohrfeld, Beantragung beim zuständigen Landesbergamt (ca. 1/2 Jahr)

Die Wärmepumpen-Funktion ist durch einen geschlossenen Kreisprozess gegeben. Sie arbeitet nach dem Funktionsprinzip eines Kühlschranks, d.h. durch die Zufuhr von technischer Arbeit / Antriebsenergie wird dem Kreislauf Wärme entzogen und die auf dem hohen Temperaturniveau zur Verfügung stehende Verflüssigungswärme an den Heiz- und Warmwasserkreislauf abgegeben. Die Wärmepumpe verwandelt auch bei winterlichen Minusgraden Wärme niedriger Temperatur in Wärme hoher Temperatur. 

Das Arbeitsmedium ändert kontinuierlich seinen Aggregatzustand, verdampft, wird komprimiert, verflüssigt sich und expandiert. Arbeitsmedien (Kältemittel) sind Stoffe, die bei niedrigen Temperaturen verdampfen und zugleich hohe innere Wärme besitzen.