Geothermie – CleanTech Lexikon

Geothermie als Teil der Erneuerbaren Energien

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Stromerzeugung Geothermie bis 2020Geothermie meint die Gewinnung von Energie aus der Erdwärme. Dies ist eine Quelle, die in unbegrenztem Ausmaß zur Verfügung steht und darauf basiert, dass beim Zerfall von Wärme Materie entsteht. Voraussetzung dafür ist die Energie der Sonne: Denn sie sorgt dafür, dass sich die Erde auch in tieferen Schichten stetig erwärmt und dieses Potential speichert.

Als erneuerbare und damit ökologisch wertvolle Energiequelle zeichnet sich die Erdwärmegewinnung dadurch aus, dass eine niedrige CO2-Belastung der Umwelt entsteht. Deshalb werden Geothermie-Technologien als emissionsfreie Verfahren bezeichnet.

Bei der Erforschung des Prinzips der Geothermie hat sich gezeigt, dass die Einsatzmöglichkeiten für diese Art der Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen enorm vielfältig sind. Nicht nur für die Erzeugung von elektrischem Strom, sondern auch für die Bereitstellung von warmem Brauchwasser und die Beheizung von Innenräumen stellt die Erdwärme eine natürliche Grundlage dar. In einer abgewandelten Form mit den entsprechenden technischen Vorrichtungen und Technologien kann die Erdwärmegewinnung dazu beitragen, dass in warmen Jahreszeiten eine Gebäudeklimatisierung umsetzbar ist.

Technologien im Rahmen der Erdwärmenutzung

Mehrere Verfahrensweisen können dafür eingesetzt werden, dass Erdwärme effizient und wirtschaftlich nutzbar ist. Dies sind neben dem großflächigen Einsatz sogenannter Erdwärmesonden für die Aufnahme der Wärme für Heiz- und Kühlungszwecke gleichsam verschiedene innovative Bauelemente, die in der Lage sind, die Erdwärme aufzunehmen, zu transportieren und sie abzugeben. Sie fungieren in diesem Bezug als Wärmetauscher und werden als Fundationspfähle und -wandsegmente bezeichnet.

Beim Einsatz von Erdwärme in Kraftwerken werden zudem die Wärmekapazitäten der Erde in Form der Hydrothermie eingesetzt. Auch das temperierte Grundwasser enthält Wärmeenergie und ist für die großräumige Bereitstellung durch Heizkraftwerke bedeutsam.

Ein Spezialgebiet im Bereich der Erdwärmenutzung, das sich für die Wärmebereitstellung der Bevölkerung eignet, ist die Energiegewinnung aus unterirdischen Tunnelsystemen und im Zusammenhang mit den Technologien im Rahmen der Tiefengeothermie zur Erzeugung von elektrischem Strom.

Geothermie-Kraftwerk

Ein Geothermie-Kraftwerk ist in der Lage, elektrische Energie aus der Wärme der Erde zu gewinnen. Ein solches Kraftwerk arbeitet ähnlich wie ein Dampfkraftwerk. So wird Dampf aus Wasser eingesetzt, um über Turbinen und einen leistungsstarken Generator Strom zu erzeugen. Bei diesem Prinzip befinden sich Wasser und Wasserdampf in einem ständigen Kreislauf. Der Effekt entsteht dadurch, dass Wasser unter der Erdoberfläche mit Hilfe der Erdwärme aufgeheizt wird, bis Dampf entsteht. Dieser treibt die überirdischen Turbinen an und gelangt danach über einen Kühlturm wieder abgekühlt unter die Erde, um erneut erhitzt zu werden.

Vor- und Nachteile von Geothermie-Kraftwerken

Ein Geothermie-Kraftwerk besitzt sowohl Vor- als auch Nachteile. Zunächst ist es von enormem Vorteil, insbesondre auch langfristig gesehen, dass die Erdwärme als erneuerbare Energiequelle nutzbar ist. Unter Einsatz noch wirtschaftlicherer und wirkungsvollerer Technologien wäre es möglich, den Strombedarf der Weltbevölkerung über etwa 120.000 Jahre zu gewährleisten. Ein weiterer umweltschonender Vorzug ist der geringe CO2 Ausstoß der Kraftwerke.

Von bereits aktueller Bedeutung im Zusammenhang mit der Erdwärmenutzung durch Kraftwerke könnten jedoch Veränderungen des Erdreliefs sein. Davon zeugen beispielsweise Erdrutsche und unterirdische, tektonische Bewegungen von Erdschichten, die sich in Verlagerungen von Wasserreservoiren äußern. Aus diesem Grund muss mit der Erdwärmegewinnung in Kraftwerken sensibel umgegangen werden, da die Folgen für die Beschaffenheit der Erdstruktur insgesamt noch nicht eindeutig absehbar sind.

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