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Heiße Energiequellen im Inneren der Erde

Referat bei Göttinger Akademiewoche Heiße Energiequellen im Inneren der Erde

Unter der Erdoberfläche gibt es genug Energie, um den aktuellen Bedarf der Menschheit um weit mehr als das Hundertfache zu decken, berichtet Dr. Rüdiger Thomas vom Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) in Hannover.

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Geothermie-Karte: Zonen bei 4500 Meter unter Normalnull.

Quelle: LIAG

Göttingen. „Bis zu 7000 Grad Celsius ist der Erdkern heiß“, führt der Wissenschaftler aus. Im Erdmantel herrschen immer noch Temperaturen von mehr als 1200 Grad. Aufs Ganze gesehen sind 99 Prozent der Erdmaterie heißer als 1000 Grad. Gelinge es, so der Professor, diese geothermischen Energiequellen zu erschließen, wären alle Versorgungsprobleme gelöst.

Referent: Rüdiger Thomas.

Quelle: SPF

Das Problem: Die Erschließung verlangt hohe Investitionen. Nach Einschätzung von Thomas ist in der Bundesrepublik eine nennenswerte Nutzung der Geothermie ohne staatliche Unterstützung kaum denkbar. Bisher haben Deutsche vor allem die oberflächennahe Erdwärme angezapft, was mit niedrigeren Investitionen dafür aber auch mit geringerer Ausbeute möglich ist. 265     000 solcher Anlagen gibt es bereits. Sie sorgen dafür, dass die Bundesrepublik weltweit bei der Geothermienutzung an siebter Stelle stehe, berichtet Thomas der bei der Akademiewoche „Zukunftsprojekt Erde“ der Göttinger Akademie der Wissenschaften im Alten Rathaus sprach.

Der Wissenschaftler vom Leibniz-Institut befasst sich dagegen mit der tiefen Geothermie. In diesem Bereich steht Deutschland weltweit an 21. Stelle. Zwei Vorgehensweisen der Nutzung nennt Thomas. Die eine Variante setzt auf Wasserströme in der Erdkruste. Die erste solche Anlage in Deutschland ging 2004 im bayerischen Unterhachingen in Betrieb. Im Alpenvorland verläuft tief im Boden eine 500 bis 600 Meter starke Kalkschicht. In ihr strömt 100 bis 200 Grad Celsius heißes Wasser. Es wird an einer Stelle entnommen und zum Betrieb eines Fernwärmenetzes sowie zu Erzeugung von Strom genutzt. Das abgekühlte Wasser wird an anderer Stelle wieder in den Untergrund zurückgeführt. Solche Tiefbohrungen kosten jeweils zwölf bis 15 Millionen Euro.

Neben diesen Kosten sind auch die Energiekosten für das Pumpen zu erwirtschaften. Es ist im Einzelfall zu prüfen, ob sich eine Anlage rechnet. Im Großraum München, wo die geologischen Voraussetzungen günstig sind, ist eine „Goldgräberstimmung“ ausgebrochen, so Thomas. 60 Bereiche für die Errichtung von Kraftwerken seien bereits ausgewiesen worden. Nun liefen die Prüfungen.

Wasserführende Schichten wie im Alpenvorland sind in Deutschland allerdings selten, stellt der Wissenschaftler klar. 95 Prozent der potenziellen Nutzflächen bestehen aus trockenem, heißen Gestein. Dort muss kaltes Wasser eingespritzt werden. Es bahnt sich dann entlang von Rissen einen Weg durch das Gestein. Es wird an einer zweiten Stelle wieder aufgefangen. Das Risiko, dass die zweite Bohrung nicht auf das eingespritzte Wasser stößt, ist hoch. Bei dieser Methode ist die seismische Kartierung des Untergrunds noch wesentlich genauer durchzuführen als bei den wasserführenden Schichten.

Derzeit fördert die Bundesregierung die Forschung, weiß Thomas. Auch im Leinegraben laufen Untersuchungen, an denen Thomas beteiligt ist. In Sudheim (Landkreis Northeim) wurden geologische Schichten untersucht, die andernorts wesentlich tiefer verlaufen. Im Zuge der Programme werden auch neue Verfahren der Tiefbohrung entwickelt. Die bisher verwendeten Materialien und die Elektronik sind für Temperaturen von mehr als 100 Grad Celsius ungeeignet. Wissenschaftler Thomas regt an, dass der Staat zusätzlich die Tiefbohrungen für Anlagen fördert. Nur so könnte Geothermie einen größeren Beitrag zum Energiemix leisten. Andere Länder, etwa Island oder Indonesien, verfügten über weit größere Potenziale als Deutschland. In Italien, wo es Vulkanismus gibt, sei 1904 die erste Anlage gebaut worden, sagt Thomas.

Von Michael Caspar

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