Im Jahre 2005 betrug der Beitrag der erneuerbaren Energien am Primärenergiebedarf der BRD ca. 4,7%. Bei den erneuerbaren Energien war der Anteil der Geothermie etwa 0,9% (siehe hierzu die Statistiken über erneuerbare Energien). Dies bedeutet, dass in der BRD die Geothermie noch eine sehr untergeordnete Bedeutung bei der Energieversorgung hat. Andererseits müssen wir jeden auch noch so kleinen Energiebeitrag nutzen, der nicht mit der Emission von Schadstoffen unser Klima belastet.
Es gibt Länder (z.B. Island) bei denen die geologischen Voraussetzungen zur Nutzung der Geothermie besser sind als in Deutschland. Weil aber gerade in Bayern (und hier insbesondere in München) in jüngster Zeit erfolgversprechende Versuche unternommen wurden die Geothermie zu nutzen, soll auf dieses Thema knapp eingegangen werden.
Woher kommt die Erdwärme?
Surachitderivative work: Feeela, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Man glaubt heute, dass die Erdwärme drei Ursachen hat:
- Die wichtigste Ursache dürfte der Zerfall radioaktiver Elemente (wie z.B. des Uran) sein, die sich vornehmlich in der Erdkruste befinden. Beim Zerfall entstehen u.a. Teilchen mit hoher Bewegungsenergie, die in der umgebenden Materie abgebremst werden und diese erwärmen.
- Ein Teil der Erdwärme ist wohl durch den Aufprall kosmischen Materials in der Erdfrühzeit bedingt. Auch hier wurde Bewegungsenergie größtenteils in Wärme umgewandelt.
- Den dritten Anteil führt man auf die sogenannte "Ursprungswärme" zurück: Bei der Bildung eines Planeten wird immer mehr Masse angesammelt, die sich aufgrund der Gravitationskräfte gegenseitig anzieht. Aufgrund des dadurch entstehenden hohen Drucks im Erdinneren erwärmt sich der Erdkern.
Temperaturen im Erdinneren
Im Durchschnitt nimmt die Temperatur auf 100 Meter Tiefe um drei Grad Celsius zu. Abweichungen vom Mittelwert sind durch die lokal unterschiedlichen Verhältnisse beim Aufbau der Erdkruste bedingt.
An einigen Stellen der Erde erreicht die Temperatur in 30 bis 40 Kilometern Tiefe 1000°C. Von der Obergrenze des Erdmantels bis zu seiner Untergrenze in 2900 Metern Tiefe reichen die Temperaturen von etwa 1000°C bis 2500°C.
Oberflächennahe Geothermie
Die mittlere Temperatur an der Erdoberfläche in Bayern beträgt nur ca. 7 – 12°C. Dieser Temperaturbereich bietet dennoch viele Möglichkeiten zur Bereitstellung von Wärmeenergie und "Klimakälte" für Einfamilienhäuser, Wohnsiedlungen, öffentliche Gebäude und gewerbliche Betriebe. Mittels Erdwärmesonden (vertikale oder schräge Bohrungen oder horizontal und oberflächennah ins Erdreich eingebrachte Systeme). Meist kommen Wärmepumpen zum Einsatz, um Heiz-Anwendungen für Gebäude zu realisieren. Mit Erdwärme kann im Sommer auch gekühlt werden.
Nähere Informationen: https://www.lfu.bayern.de/geologie/geothermie/geothermie_oberflaechennah/index.htm
Tiefe Geothermie
Bei Tiefenbohrungen in Zonen der Erdkruste, wo aufgrund geologischer Besonderheiten sehr heißes Wasser gefunden wird, kann dieses direkt für die Heizung von Häusern oder aber auch zur Stromerzeugung genutzt werden. Auch die Anwendung in Thermalbädern (balneologische Nutzung) spielt im Gesundheitswesen eine gewisse Rolle.
Eine sehr schöne und ausführliche Darstellung der Nutzung der Geothermie in und um München bieten die Stadtwerke auf der folgenden Seite an.