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Erdwärme

Erdwärme

Der Begriff Erdwärme wird oft mit dem Einsatz von Wärmepumpen für Heizzwecke in Verbindung gebracht. Die Wärmeenergie wird dem Erdreich mittels PE ummantelten Kupferleitungen entzogen. Die Erdwärme setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen: einige davon sind Sonneneinstrahlung, Niederschlag usw.

Erdwärme (Geothermie) ist hinter Wind-, Sonnen- und Wasserenergie sowie der Energiegewinnung aus Biomasse die fünfte regenerative Energiequelle. Wenn von regenerativer Stromerzeugung oder Wärmegewinnung gesprochen wird, wird Geothermie oft vergessen. Doch auch sie ist unerschöpflich und umweltfreundlich und deshalb ein Schritt in Richtung Zukunft. Denn zwei wichtige Vorteile der Erdwärme liegen auf der Hand: Sie ist prinzipiell überall verfügbar und vor allem nicht abhängig von Tages- und Jahreszeiten, von Ebbe und Flut oder Witterungsbedingungen.

Arten der Energiegewinnung mit Erdwärme:

Wie man auf die vorhandene Erdwärme zugreifen kann, hängt ganz entscheidend von den geologischen Gegebenheiten vor Ort ab. Es gibt Hochenthalpie- und Niederenthalpie-Lagerstätten für Erdwärme. Niederenthalpie-Lagerstätten findet man in Gebieten mit geothermischen Anomalien vor: vergleichsweise hohe Temperaturen in geringen Tiefen. Mitteleuropa dagegen ist durchgehend von Hochenthalpie-Lagerstätten geprägt. Auch bei der Art der Energiegewinnung unterscheidet man nach der Tiefe: Tiefengeothermie und oberflächennahe Geothermie.

Die oberflächennahe Geothermie nutzt die Erdwärme, die in vergleichsweise geringen Tiefen (das heißt also bis zu 500 Metern) vorhanden ist. Hier herrschen Temperaturen von bis zu 40 Grad - immerhin rund 20 Grad über der mittleren Oberflächentemperatur. Zur Erzeugung von Strom sind diese Temperaturen nicht geeignet. Aber für das Heizen ist die oberflächennahe Geothermie eine gute ökologische Alternative. Wie wird nun aber die Wärme aus den höheren Schichten gewonnen? Meistens werden geschlossene unterirdische Röhrensysteme verwendet, in denen ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel zirkuliert und sich erhitzt. Auch Energiepfähle mit Rohren zum Austausch von Wärme werden hier eingesetzt.

In Schichten zwischen 500 und 2000 Metern werden die dort herrschenden Temperaturen (um 70 Grad) durch den Einsatz von Erdwärmesonden genutzt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, heißes Thermalwasser direkt aus dem Boden zu pumpen. Mit dem durch die Druckentlastung entstehenden Dampf können Turbinen angetrieben werden. Dies kann zur Erzeugung von Strom verwendet werden. In Gebieten mit natürlichem Tiefenwasser lassen sich mit dem sogenannten Hot-Dry-Rock-Verfahren Risse im unterirdischen Gestein nutzen, um kaltes Wasser zu erhitzen. Auch mit diesem Verfahren lässt sich Ökostrom produzieren.

Perspektiven der Geothermie:

Erdwärme ist eine Energie, die die Erde selbst bereitstellt. Sie zu nutzen stellt auch noch zu Beginn des 21. Jahrhunderts eine technische Herausforderung dar. Doch die Entwicklung ist nicht aufzuhalten. Wahrscheinlich wird die Erdwärme in einigen Jahrzehnten einen wesentlichen Anteil der Energieversorgung ausmachen und somit entscheidend zum Gelingen der Energiewende beitragen.