Geothermie

Geothermiequellen sind an den Rändern von den Kontinentalplatten oder an Plätzen, wo die Erdkruste über einer Magmakammer liegt, kommt diese Energie in Form von heißen Quellen, Geysiren und Fumarolen zum Vorschein.

Es gibt Geothermiequellen in: Yellowstone National Park (USA), Japan, Island, Neuseeland und im Oberrheingraben (Deutschland).

Abhängig von Form, flüssig und gasig, und Zugang zum Grundwasser ergeben diese Quellen feuchtes Gas, Wasserdampf oder heißes Wasser. Mit der Geothermie werden heute elektrischer Strom, Raumwärme und Prozesswärme für industrielle Verfahren erzeugt.

Oberflächennahe Geothermie

Für die Erzeugung von Raumwärme bzw. Raumkühlung ist die niedertemperierte, oberflächennahe Geothermie nutzbar, da es wenig Plätze auf der Welt gibt, wo hochtemperierte geothermale Quellen gibt. 3-4 Meter unter der Erde liegt die Erdtemperatur bei 10 und 20 °C. Die konstante Erdtemperatur stellt die Grundlage für den Wärmetransport da. Man verwendet unterirdisch, gelegte Röhren, um Wasser oder andere Flüssigkeiten zirkulieren zu lassen, die Erdwärme transportieren können. Im Winter absorbiert sie zu einer Wärmepumpe, welche die Raumluft oder das Warmwassersystem eines Hauses erwärmt. Im Sommer geschieht das Gegenteil. Die warme Raumluft wird unterirdisch gekühlt.

Je tiefer der Untergrund ist, desto höher ist die Wärmegewinnung.

Tiefe Geothermie

Kraftwerke brauchen zur Strom- und Wärmeerzeugung eine größere Hitze.(100-160°c) Diese findet man ab einer Tiefe von 400m. In dieser Höhe findet man poröse Tiefgesteine, welche keinen Kontakt zum Grundwasser haben. Dies nennt man Petrothermale Lagerstätte. Bei dem Verfahren wird Wasser mit einem hohen Druck direkt in das Gestein gepresst, wo es sich erhitzt und dann wieder nach oben gepumpt wird. Oben angekommen, gibt es zwei Möglichkeiten zum weiteren Verfahren. Entweder man führt das Wasser in einen Wärmetauscher und nutzt dann den Dampf zum Antrieb von Turbinen oder man schickt das erhitzte Wasser dierekt in das Fernwärmenetz. Ab einer Tiefe von unter 400m handelt es sich um Hydrothermale Lagerstätten. Sie sind, im Gegensatz zu den eben genannten, direkt mit dem Grundwasser verbunden. In solchen Ebenen findet man Hohlräume, durch die man das heiße Wasser zirkulieren lässt. Es besteht ein ständiger Kreislauf. In Deutschland wird nur diese Methode angewand. Im bayrischen Alpenvorland genauso wie im Norddeutschen Becken.

Ökologische Aspekte

Geothermie ist eine sehr Umwelt freundliche Methode. Sie trägt zum Klimaschutz bei, da es CO2 Ersparungen gibt. Mit dieser Technik ist es möglich den halben Jahresstromverbrauch und ein vielfaches der Wärmeenergie zu produzieren. Jedoch birgen Petrothermale Anlagen auch Umweltrisiken. Durch das Einpressen von Wasser in den Boden, kommt es zu planmäßigen Erschütterungen, welche zu einer Spannung in den Erdschichten und damit zu einem Erdbeben führen kann.