Die Nutzung von Geothermie, also Erdwärme, ist in einigen vulkanisch besonders aktiven Regionen der Erde bereits seit Jahrhunderten verbreitet – bekannte Beispiele sind zum Beispiel heiße Quellen, wie es sie zu tausenden auf Island oder den japanischen Inseln gibt. Zur Stromerzeugung wird die Wärme aus dem Erdinneren jedoch erst seit relativ kurzer Zeit genutzt. Und das, obwohl sie praktisch in unendlichem Maße verfügbar ist und ihre Gewinnung kaum Auswirkungen auf die Umwelt hat. Mehr zum veganen Potenzial der Geothermie erfährst Du bei Vegan Strom.

Geothermiekraftwerke erzeugen Strom aus der Wärme der Erde

In Deutschland ist die Nutzung der Geothermie bisher kaum verbreitet. Zwar sind im privaten Bereich vielfach Erdwärmepumpen zur Bereitstellung von Heizwärme und für die Warmwasserbereitung im Einsatz, die Stromerzeugung mit Erdwärme im großen Stil ist jedoch auf nur zehn Geothermiekraftwerke beschränkt, die eine gemeinsame Leistung von rund 42 Megawatt erzielen.

Die Errichtung eines solchen Geothermiekraftwerks ist überall dort möglich, wo im unterirdischen Gestein thermische Energie vorkommt. Das Gestein einer solchen Erdwärme-Lagerstätte wird angebohrt, um heißen Wasserdampf aus dem Erdinneren aufsteigen zu lassen. An der Oberfläche treibt der heiße Dampf – wie in jedem konventionellen Wärmekraftwerk zur Stromerzeugung – eine Turbine an. Der an ihr angeschlossene Generator erzeugt letztlich den Strom. An Orten, an denen kein heißer Wasserdampf gespeichert ist, pumpt das Geothermiekraftwerk unter hohem Druck Wasser in das heiße Gestein hinein, damit es die gespeicherte Wärme aufnehmen und zur Erdoberfläche transportieren kann.

Die verantwortungsvolle Nutzung ist entscheidend

Die Nutzung der Geothermie bietet enormes Potenzial. Denn selbst rund 4,6 Milliarden Jahre nach der Entstehung des Planeten Erde herrschen in seinem Kern noch immer Temperaturen von rund 7.000 Grad Celsius. Diese Wärme wird langsam vom Erdkern durch den Erdmantel hindurch zur Erdkruste transportiert. Direkt unter der Oberfläche ist die Erde zwar nur etwa 10 Grad Celsius warm. Mit zunehmender Nähe zum Erdkern steigt diese Temperatur jedoch um rund drei Grad Celsius pro 100 Meter.

An sogenannten Erdwärme-Lagerstätten heizt sich das unterirdische Gestein sogar bereits in wenigen hundert Metern Tiefe auf Temperaturen von zum Teil über 300 Grad Celsius auf. Beispiele dafür sind vulkanisch besonders aktive Regionen wie Japan, Island oder die Philippinen. Aber auch einige Regionen in Deutschland, wie etwa der Oberrheingraben oder das süddeutsche Molassebecken, verfügen über oberflächennahe Wärmevorkommen. Wenn solche Lagerstätten richtig genutzt werden, dann können sie einen wertvollen Beitrag zur Energieversorgung leisten.

Wie bei jeder Energieform ist auch die Nutzung der Erdwärme mit potenziellen Risiken verbunden. Wichtig ist es daher, die Vor- und Nachteile der Geothermie gegeneinander abzuwägen.

Vorteile der Geothermie

1.) Geothermie ist ständig verfügbar.

Im Gegensatz zu anderen Erneuerbaren Energien wie Sonnen- und Windenergie steht die Erdwärme jederzeit für die Stromproduktion zur Verfügung – Tag und Nacht, sommers wie winters. Sie kann daher zur Deckung der Grundlast beitragen, während Strom aus anderen Energiequellen für den späteren Bedarf zwischengespeichert werden muss.

2.) Die Nutzung von Geothermie ist fast emissionsfrei.

Da keine Energieträger verbrannt oder vergast werden, setzt ein Geothermiekraftwerk kaum Treibhausgase oder Schadstoffe frei. Allerdings ist es möglich, dass in den genutzten Erdschichten solche Stoffe gespeichert sind und durch die Bohrung austreten. Im Vergleich zu fossilen Energieträgern sind die Mengen von austretenden Treibhausgasen aber viel geringer.

Nachteile der Geothermie

1. Aus Geothermiekraftwerken können giftige Stoffe entweichen.

Neben Treibhausgasen können auch andere, schädliche Stoffe in der Erde eingelagert sein. Beim Eindringen in die Erde kann es zur Freisetzung solcher Stoffe kommen.

2. Die Nutzung der Geothermie ist nur in bestimmten Regionen möglich.

Global betrachtet eignen sich dafür besonders vulkanische Regionen wie etwa Island oder die japanischen Inseln, da dort auch die oberflächennahen Erdschichten sehr warm sind. Aber auch innerhalb Deutschlands gibt es für Geothermie geeignete Gebiete, vor allem in Norddeutschland, im süddeutschen Molassebecken und im Oberrheingraben.

3. Der Bau eines Geothermiekraftwerks kann Erdbeben auslösen.

Durch die Bohrungen können sich unterirdische Spannungsfelder verändern. Die große Mehrheit dieser induzierten Beben ist allerdings zu schwach, um vom Menschen wahrgenommen zu werden. Es wurden auf diese Weise jedoch bereits einige schwere Erdstöße ausgelöst, wie etwa ein Beben der Stärke 5,5 in Südkorea im Jahr 2017.

Neben der Geothermie birgt aber auch jede andere Arbeit, die direkt auf die Erde einwirkt, ein Risiko für Erdstöße und Erdbeben. Das reicht vom Bergbau unter Tage bis hin zu großen Bauvorhaben wie dem Errichten einer Staumauer für ein Speicherwasserkraftwerk. Die große Zahl von Risikoquellen bedeutet dabei auch, dass die Ursachen und Wirkmechanismen der induzierten Seismizität gut erforscht sind. Durch verantwortungsvolle Planungsarbeiten können Risiken minimiert, wenn auch nicht vollständig ausgeschlossen werden.

Ebenfalls wichtig bei der Nutzung der Geothermie ist es, dass Erdwärme-Lagerstätten nicht übermäßig beansprucht werden. Eine zu starke Nutzung kann sonst dazu führen, dass auch eine eigentlich vielversprechende Lagerstätte innerhalb kurzer Zeit auskühlt. Zwar würde die große Hitze des Erdkerns sie im Verlauf einiger tausend Jahre wieder auf ihr ursprüngliches Temperaturniveau erwärmen, nach menschlichen Maßstäben wäre sie aber trotzdem dauerhaft verloren.

Umwelt- und klimafreundlicher Strom zu jeder Tageszeit

Bei entsprechend umsichtiger Nutzung stellt die Geothermie eine gleichermaßen klima- wie umweltfreundliche Energiequelle dar. Denn anders als bei der konventionellen Stromerzeugung zum Beispiel mit Kohle oder Erdgas müssen keine Energieträger verbrannt werden und es entstehen dementsprechend auch keine umweltgefährdenden Schadstoffe und Treibhausgase. Auch das Kraftwerk selbst hat nach seiner Errichtung keine Auswirkungen auf seine direkte Umgebung.

Voraussetzung dafür ist allerdings, dass der zukünftige Standort bereits vor dem Errichten eines neuen Geothermiekraftwerks hinsichtlich der Risiken für induzierte Seismizität geprüft wird. Auch das Vorkommen von eventuell in der Erde gespeicherten Schadstoffen muss dabei strengen Kontrollen unterliegen. Ist ein geeigneter Standort gefunden, dann kann von dort unabhängig von Wetter- und Lichtverhältnissen Energie bezogen werden. Die Geothermie ist damit eine hervorragende Ergänzung zu anderen veganen Energiequellen, vor allem der Solarenergie.

In Zukunft könnte sich der Anteil der Geothermie am deutschen Energiemix vervielfachen, denn auch die energetische Nutzung von Grubenwasser wird zur Geothermie gezählt. Grubenwasser fällt vor allem im Bergbau an. Allein im Ruhrgebiet pumpt das Steinkohleunternehmen RAG jährlich über 100 Millionen Kubikmeter Wasser aus bis zu 1000 Metern Tiefe an die Erdoberfläche. Die Maßnahme, die mit zu den Ewigkeitskosten im Bergbau zählt, soll die Qualität des Trinkwassers sowie die Stabilität des Untergrunds sichern. Das bis zu 50 Grad Celsius warme Grubenwasser lässt sich über Wärmetauscher sowohl zum Heizen als auch zur Stromerzeugung nutzen. Deutschlandweit hat die Technologie ein erhebliches Potenzial, denn Bergwerke gibt es nicht nur in Nordrhein-Westfalen, sondern beispielsweise auch in Sachsen (Erzgebirge) oder in Niedersachsen.

Vegan Strom hat sich dazu entschieden, auch Strom aus Geothermiekraftwerken anzubieten. So können wir Dich zu jeder Tageszeit bei einem wirklich nachhaltigen Leben unterstützen.