Geothermie: Gefragt, aber immer noch Nische

Riesiges Potenzial zur Stromerzeugung in Chile

Der italienische Konzern Enel und das chilenischen Staatsunternehmen Enap betreiben über Enel Green Power Chile das erste Geothermie-Kraftwerk in Südamerika. Die Anlage «Cerro Pabellón» befindet sich in der nördlichen Region Antofagasta auf einer Höhe von 4.500 Metern in der Atacama-Wüste. Die maximale Leistung zur Stromerzeugung beträgt 48 Megawatt. Foto: Enel
Der italienische Konzern Enel und das chilenischen Staatsunternehmen Enap betreiben über Enel Green Power Chile das erste Geothermie-Kraftwerk in Südamerika. Die Anlage «Cerro Pabellón» befindet sich in der nördlichen Region Antofagasta auf einer Höhe von 4.500 Metern in der Atacama-Wüste. Die maximale Leistung zur Stromerzeugung beträgt 48 Megawatt. Foto: Enel

 

Unter der Erdoberfläche brodelt und dampft es. Ein scheinbar ungeheures Potenzial an Wärme schlummert in der Tiefe, nahezu unbegrenzt verfügbar. Doch die praktische Nutzung ist in Deutschland und Chile noch rudimentär.

 

Potsdam/Waren (dpa) – Wer in Waren an der Müritz das erste deutsche Geothermie-Heizwerk sucht, muss sich durchfragen. Die Piloteinrichtung für geothermische Heizanlagen – entstanden 1984 – steht in einem typisch ostdeutschen Plattenbaugebiet. Hinweise auf die saubere Energiequelle: Fehlanzeige. Dabei hat das 63 Grad warme Thermalwasser aus 1.550 Meter Tiefe auch dafür gesorgt, dass Waren sich mit dem Status «Heilbad» schmücken kann. Die jodhaltige Thermalsole der Stadtwerke ist gesundheitsfördernd, wird in Warener Kurhotel angewandt und als Badesalz verschickt.

Geothermie ist ein Hoffnungsträger. Die alternative Wärmequelle scheint aus Sicht von Befürwortern unerschöpflich. Je näher es zum Erdkern geht, desto heißer wird es. An die Erdoberfläche transportierte Energie wärmt Wohngebäude, Verwaltungsbauten oder Schwimmbäder. Auch die Umwandlung in Strom ist möglich. Aus Sicht des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie soll Geothermie eine wichtige Rolle im Mix der regenerativen Energien spielen. Der Bedarf Deutschlands ließe sich damit um ein Vielfaches decken, heißt es.

 

Nachholbedarf

Doch trotz aller Vorzüge kommt die Nutzung in Deutschland nicht so richtig in Gang – vor allem nicht bei der Tiefengeothermie mit Bohrtiefen von etwa 3..000 bis 6.000 Metern, wenn es um den Bau von Geothermie-Kraftwerken geht.

In der brandenburgischen Schorfheide haben seit 2001 Wissenschaftler des Geoforschungszentrums Potsdam zwei 4.000 Meter tiefe Bohrungen angebracht und den Standort zu einer Forschungsplattform ausgebaut. Aus der Tiefe wurde etwa 150 Grad warmer Wasserdampf zu Tage gefördert, analysiert und wieder in den Untergrund eingepumpt. Die Forschung dient dazu, auch für das Norddeutsche Becken, in dem der Standort liegt, die heimische Energiequelle Erdwärme zu entwickeln.

Bei der Erzeugung von Strom gibt es für die Geothermie Nachholbedarf: Im zweiten Quartal 2016 hatte sie nach Angaben des Bundes für Umwelt einen Anteil von 0,1 Prozent an der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Die Windenergie nahm mit 34,7 Prozent den Spitzenplatz ein, gefolgt von Photovoltaik (19,4 Prozent) und Biogas (16,1 Prozent).

Je tiefer man in das Innere der Erde vordringt, desto wärmer wird es. Bei der geothermischen Stromerzeugung muss man daher nur tief genug bohren, um auf Temperaturen zu stoßen, die sich für die Stromgewinnung eignen. Das im Untergrund erhitzte Wasser wird genutzt, um eine Dampfturbine anzutreiben. Das dann abgekühlte Wasser wird wieder in die Lagerstätte zurückgepumpt.
Je tiefer man in das Innere der Erde vordringt, desto wärmer wird es. Bei der geothermischen Stromerzeugung muss man daher nur tief genug bohren, um auf Temperaturen zu stoßen, die sich für die Stromgewinnung eignen. Das im Untergrund erhitzte Wasser wird genutzt, um eine Dampfturbine anzutreiben. Das dann abgekühlte Wasser wird wieder in die Lagerstätte zurückgepumpt.

Oberflächennahe Anlagen für Einzelgebäude sind hingegen gefragter. Bei der Wärmeleistung liegt Deutschland auf Platz vier mit 2.848 Megawatt. Platz 1 besetzt China mit 11.870 Megawatt. Das Bohrloch, mit dem in Tiefen von 100 bis 400 Meter vorgedrungen werde, sei nur so groß wie eine CD und verstecke sich meist unter dem Rasen im Vorgarten, sagt Gregor Dilger, Sprecher des Bundesverbandes Geothermie. «Das ist ein großer Vorteil: Geothermie verschandelt nicht die Landschaft», sagt er.

Derzeit arbeiten in Deutschland über 350.000 oberflächennahe Geothermieanlagen mit Wärmepumpen in Einfamilienhäusern, die Erdwärme nutzen. Heute könnten schon knapp 60 Prozent des Wärmebedarfs in Deutschland mit Geothermie gedeckt werden, sagte Dilger. Die hohen Steuern und Abgaben auf die Strompreise behinderten das aber bislang. Neue Anlagen in Eigenheimen fördert der Bund mit mindestens 4.000 Euro – bei durchschnittlichen Kosten von 10.000 bis 15.000 Euro.

Die Effizienz sei aber abhängig von der Qualität der Bohrung, den Anlagen und der Wärmeverteilung im Haus, dämpft der Geothermie-Experte Werner Neumann überzogene Hoffnungen. Priorität sollte die Einsparung von Energie, die Dämmung der Gebäude und die Wärmerückgewinnung haben. «Statt mehr Strom zum Heizen zu verbrauchen, muss er umweltfreundlich erzeugt werden», sagt er.

«Auf Wärme aus der Erde ist immer Verlass», sagt der Geschäftsführer der Stadtwerke Waren, Eckhart Jäntsch. Rund 1.700 Wohnungen, Schulen und Kitas werden versorgt. «Damit sparen wird pro Jahr 500.000 Liter Heizöl», sagt er. Seit Inbetriebnahme sei das Thermalwasser nicht einmal ein Zehntel Grad kälter geworden.

In Sachsen wird künftig die Westsächsische Hochschule Zwickau mit warmem Wasser beheizt. Für das Heizkraftwerk kommt es aus einem 625 Meter tiefen Bohrloch im Schacht eines früheren Steinkohlebergbaus. Auch im Berliner Reichstagsgebäude spielt Geothermie seit Jahren eine Rolle. Dort werden zwei tiefere Schichten als Speicher für Wärme und Kälte genutzt.

 

Riesiges Potenzial in Chile

Auch in Chile steckt Geothermie noch im Anfangsstadium, das Land besitzt aber aufgrund der vielen Vulkane entlang der Anden wesentlich größere Potenziale zur Nutzung der Geothermie als Deutschland, meint Rainer Schröer, Berater der GIZ beim chilenischen Energieministerium.

Während in Deutschland bei den meisten Geothermieprojekten die thermische Nutzung im Vordergrund steht, ist in Chile bislang die direkte Stromerzeugung im Zentrum des Interesses. Mit dem ersten geothermischen Kraftwerk in Südamerika, das mit 48 MW kürzlich von Enel Green Power im Norden Chiles in Betrieb genommen wurde, hat Chile die weitere Entwicklung der Geothermienutzung in der Region eingeläutet.

Geothermiekraftwerke können Grundlast bereitstellen und damit im Gegensatz zu Solar- und Windkraftanlagen 24 Stunden am Tag Energie produzieren. Das Energieministerium schätzt das bisher bekannte Potenzial für Geothermiekraftwerke in Chile auf rund 2.100 MW ein, was circa 20 Prozent des derzeitigen maximalen Leistungsbedarfs entspricht.

Anders als in Zentralamerika, wo Länder wie El Salvador oder Costa Rica 26 beziehungsweise 17 Prozent ihres Stroms aus Geothermie gewinnen befinden sich die besten Potenziale Chiles zur direkten Stromerzeugung mit Geothermie in großen Höhenlagen, was die Projektentwicklung im Vergleich zu Zentralamerika wesentlich verteuert, meint Schröer, der einige Jahre in Zentralamerika mit Geothermieprojekten gearbeitet hat.

Das Potenzial für Anwendungen der oberflächennahen Geothermienutzung zur Wärme und auch zur Kältebereitstellung ist in Chile noch lange nicht erfasst und wird in Zukunft sicher noch eine große Rolle spielen.

 

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