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Energie Macht Schule

Geothermie

wird auch als Erdwärme bezeichnet und ist die im zugänglichen Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme.
 

Aufbau und Struktur des Erdinneren

Schaubild Aufbau und Struktur des Erdinneren

Geothermieanlagen nutzen heißes Wasser oder Dampf als Wärmeträger. Thermalwasserfelder liefern warmes Wasser mit Temperaturen unter 100 Grad Celsius, das in Form von warmen Quellen entweder an die Oberfläche tritt oder mittels spezieller Pumpen gefördert werden kann. Thermalwasserfelder lassen sich für Heilbäder, aber auch zum Heizen nutzen. Heißdampffelder liefern trockenen, häufig überhitzten Dampf, dessen Dampftemperaturen zwischen 125 und 245 Grad Celsius liegen. Dampf mit einem Druck von mehr als vier Bar und einer Temperatur ab 170 Grad Celsius eignet sich zur Elektrizitätserzeugung.

Bei der sogenannten Hot-Dry-Rock-Technik wird die Wärme von Gesteinsschichten genutzt. Sie ist also von unterirdischen Wasser- oder Dampfvorkommen unabhängig. Die schwierigste Aufgabe besteht darin, die Poren im Gestein durch Druck zu erweitern, sodass eine größere Wärmeübergangsfläche entsteht. Im Geothermielabor Groß Schönebeck wurden dazu zwei Forschungsbohrungen bis 4.300 und 4.400 Metern in das Erdinnere vorgenommen. Aus der ersten Bohrung soll heißes Wasser gefördert werden und die Turbinen des Versuchskraftwerks antreiben. Über die zweite Bohrung wird das abgekühlte Wasser wieder in den Untergrund verpresst.

Die drei Möglichkeiten der geothermischen Energiegewinnung

Schaubiuld Möglichkeiten der geothermischen Energiegewinnung

 

Funktionsprinzip einer geothermischen Anlage

Über eine Förderbohrung wird das Wasser aus der Tiefe gefördert und nach seiner thermischen Nutzung im Kraftwerk über die Injektionsbohrung in den Speicher geleitet. Das geförderte Wasser gibt im Kraftwerk seine Wärme über einen Wärmetauscher an einen Arbeitsstoff ab. Dieser treibt dann den Generator zur Stromerzeugung an.
 

Schaubild Funktionsprinzip einer geothermischen Anlage

 

In Deutschland wird derzeit (Stand April 2014) an sieben Geothermiestandorten Strom erzeugt. Das sind:

  • Unterhaching mit einer elektrischen Leistung von 3,36 Megawatt,
  • Dürrnhaar mit einer elektrischen Leistung von 7,0 Megawatt,
  • Kirchstockach mit einer elektrischen Leistung von 7,0 Megawatt,
  • Sauerlach mit einer elektrischen Leistung von 5,0 Megawatt,
  • Insheim mit einer elektrischen Leistung von 4,80 Megawatt,
  • Bruchsal mit einer elektrischen Leistung von 0,55 Megawatt und
  • Landau mit einer elektrischen Leistung von 3,6 Megawatt.