FAQ

oft gestellte Fragen - hier beantwortet
Was ist eigentlich Geothermie?

Geothermie – auch Erdwärme genannt – ist eine nach menschlichen Maßstäben unerschöpfliche Energiequelle. Wenn man von der Erdoberfläche in die Tiefe vordringt, findet man auf den ersten 100 m Tiefe eine nahezu konstante Temperatur von etwa 10°C vor. Danach steigt die Temperatur mit jeden weiteren 100 Metern, je tiefer man kommt, im Mittel um 3°C an. Dies nennt man Erdwärme (Geothermie) und man kann sie mit verschiedenen technischen Verfahren zur Energiegewinnung nutzen.

Hierfür gibt es hauptsächlich drei verschiedene Verfahren: die oberflächennahe Geothermie (bis 400 m Tiefe) sowie geothermische Systeme, die warmes, im Untergrund vorhandenes Wasser nutzen (bis ca. 4.500 m Tiefe) und Systeme, die Wärme aus dem tiefen Gestein für die Stromerzeugung nutzen (in Fachkreisen auch “Enhanced Geothermal Systems” – EGS genannt), welche gegenwärtig bis 5.000 m Tiefe vordringen.

Oberflächennahe Geothermie / Wärmepumpen

Erdwärme der oberflächennahen Geothermie wird meistens mithilfe von Wärmepumpen genutzt. Diese Form der Geothermienutzung ist auch für Privatpersonen möglich. Mit einer Wärmepumpenanlage kann ein Gebäude mit Heizwärme, Kälte und Warmwasser versorgt werden. Effiziente Wärmepumpe werden je nach Land gefördert.

Was sind die Vorteile dieser Energiequelle?

Geothermie ist nicht nur landschaftsschonend, kohlendioxidarm und nach menschlichem Ermessen unerschöpflich. Sie stellt ihre Energie darüber hinaus zuverlässig, grundlastfähig und zu stabilen Preisen zur Verfügung. Geothermie ist für den Verbraucher immer verfügbar, rund um die Uhr, wetterunabhängig und zu jeder Jahreszeit. Mit den bereits entwickelten Technologien ist es praktisch überall möglich, das Potenzial der Erdwärme zu nutzen: Geothermie ist Energie vor Ort.

Durch die heute bekannten Ressourcen der hydrothermalen Tiefen Geothermie könnten etwa 29% des deutschen Wärmebedarfs, mit denen der oberflächennahen Geothermie noch einmal etwa 28% gedeckt werden. Zur Nutzung in petrothermalen Systemen steht im Tiefenbereich von 3.000 – 7.000 Metern unter der Fläche der Bundesrepublik so viel Energie zur Verfügung, dass Deutschland sich damit für ca. 10.000 Jahre komplett mit Strom und Wärme versorgen könnte.

Es ist ganz einfach: Unser Planet kennt keine Energiekrise.

Nutzung der Geothermie in Deutschland (Stand März 2012)

Da die Nutzung der Oberflächennahen Geothermie in ganz Deutschland auch für private Hausbesitzer auf dem eigenen Grundstück möglich ist, wurden bereits rund 265.000 solcher Systeme realisiert – und jedes Jahr kommen zahlreiche Anlagen hinzu. Eine Übersicht, wie weit die Nutzung Oberflächennaher Geothermie in den einzelnen Bundesländern Deutschlands verbreitet ist, können Sie in den jährlichen Ranglisten der erdwärmeLIGA einsehen.

Tiefe Geothermieprojekte werden zur Wärmeversorgung ganzer Ortschaften und Stadtteile eingesetzt bzw. in einigen Fällen sogar zur Erzeugung von Strom. Entsprechend sind die Projekte auch weitaus umfangreicher in der Vorbereitung und Umsetzung. Hinzu kommt, dass bislang vor allem die hydrothermalen Reservoire Deutschlands erschlossen werden konnten. Die 19 bis heute realisierten Projekte befinden sich daher zum größten Teil im süddeutschen Molassebecken sowie auch im Norddeutschen Becken und im Oberrheingraben. Weitere 20 Anlagen werden jedoch bereits gebaut bzw. gebohrt und 74 befinden sich in der Planung. Die Nutzung des immensen Potenzials der Tiefen Geothermie in Deutschland wird also weiter vorankommen. Eine aktuelle Übersichtsliste der tiefen Geothermieprojekte in Deutschland finden Sie hier. Eine ausführliche Darstellung der Projekte in Deutschland finden Sie auf der Plattform www.geothermie-dialog.de

Wodurch trägt die Geothermie zum Klimaschutz bei?

Das Bundesumweltministerium hat im Jahr 2007 in der Broschüre „Tiefe Geothermie in Deutschland“ des BMU eine Rechnung vorgestellt, die den Ausstoß sogenannter CO2 – Äquivalent-Emissionen unterschiedlicher Energieformen vergleicht. Darunter versteht man das Freisetzen aller Stoffe, die zum Treibhauseffekt beitragen. Die Untersuchung hat den gesamten Lebenszyklus einer Anlage einbezogen: den Bau, den Betrieb, die Bereitstellung von Brennstoffen (also zum Beispiel den Abbau von Kohle) und den Rückbau der Anlage.

Das Ergebnis: Die Tiefe Geothermie kann einen bedeutenden Beitrag zum Klimaschutz leisten. Der Ausstoß an Treibhausgasen ist vergleichbar gering wie bei Windenergie und bei Biomasse und beträgt nur einen Bruchteil dessen, was Erdgas- oder Kohlekraftwerke an Emissionen verursachen.

Was ist tiefe Geothermie?

In der Tiefen Geothermie sind hydrothermale und petrothermale Systeme zu unterscheiden. Hydrothermale Systeme setzen im Untergrund an wasserführenden Schichten (Aquiferen) an und nutzen dieses Thermalwasser zur Energiegewinnung. Unter dem Begriff des petrothermalen Systems versteht man die Nutzung heißen Tiefengesteins, welches im Wesentlichen frei von zirkulierenden Thermalwässern ist. Der weitaus überwiegende Teil der geothermischen Ressourcen Deutschlands ist in den petrothermalen Ressourcen des tiefen Kristallingesteins gespeichert. Diese Ressourcen können unter derzeitigen technisch-wirtschaftlichen Bedingungen jedoch erst begrenzt genutzt werden. Hingegen sind hydrothermale Reservoire in Deutschland bereits in großer Zahl erschlossen. Sie befinden sich in Deutschland in drei Regionen: dem Oberrheingraben, dem Molassebecken und dem Norddeutschen Becken.

Die Nutzung der hydrothermalen Geothermie erfolgt in Deutschland bisher ausschließlich über so genannte Dubletten-Systeme. Diese Anlagen bestehen aus einer Förder- und einer Reinjektionsbohrung. Durch die Förderbohrung wird das heiße Thermalwasser aus dem Untergrund transportiert. An der Oberfläche wird ein Teil seiner geothermischen Wärme durch einen Wärmeübertrager ausgekoppelt und zur Stromerzeugung bzw. Wärmeversorgung eingesetzt. Das dadurch abgekühlte Thermalwasser wird anschließend über die Reinjektionsbohrung wieder in den Untergrund reinjiziert.

Wie funktioniert die oberflächennahe Geothermie, das Heizen mit Erdwärme, genau?

Die Anlagen bestehen aus zwei Teilen: einem oberirdischen und einem unterirdischen Teil. Oben haben wir die Wärmepumpe, die nach dem Prinzip des umgekehrten Kühlschranks dem Erdboden Wärme entnimmt und sie auf das Temperaturniveau der Heizung bringt.

Unterirdisch gibt es zum einen Brunnen, aus denen ich Grundwasser entnehme und an der Wärmepumpe vorbei leite. Die Pumpe entzieht dem Wasser Wärme, bevor es durch einen zweiten Brunnen wieder in die Erde zurückgeführt wird. Das ist das sogenannte offene System. Beim geschlossenen System dagegen werden Polyethylen-Leitungen im Erdboden versenkt, in denen ein Wasser-Glycol-Gemisch als Trägermedium für die Wärme zirkuliert. Diese geschlossenen Systeme werden entweder als Erdwärmesonden senkrecht in den Boden gebracht oder als Kollektoren waagerecht relativ nah an der Erdoberfläche verlegt.

Was kostet so eine Anlage, beispielsweise für ein Einfamilienhaus?

Die Faustformel besagt: 1.000 Euro pro Kilowatt Leistung der Anlage. Bei einer 10-Kilowatt-Wärmepumpe sind das also 10.000 Euro Investition. Wie teuer die Anlage ist, hängt aber sehr von den geologischen Gegebenheiten ab. Wo der eine mit 5.000 Euro auskommt, muss der andere 20.000 Euro investieren.

Und ab wann hat sich die Investition amortisiert?

Im Neubau ungefähr nach sechs bis acht Jahren, es kann aber auch in ungünstigen Fällen 15 Jahre dauern. Als laufende Kosten der Anlage habe ich natürlich zusätzlich noch den elektrischen Strom.

Wie groß ist die Lebensdauer einer Wärmepumpe?

Die durchschnittliche Lebensdauer der Wärmepumpe hängt im Wesentlichen von der Lebensdauer des Kompressors ab. Heute rechnet man dabei mit 20 bis 25 Jahren. Der Kompressor kann danach ersetzt werden (ähnlich einem Brennertausch). In Zürich ist die älteste in Betrieb befindliche Wärmepumpe installiert, diese läuft seit 1937 störungsfrei und versorgt das Rathaus von Zürich mit Wärme.

Wie groß ist der Wartungsaufwand bei Wärmepumpen?

Wärmepumpen arbeiten wartungsfrei – ähnlich wie ein Kühlschrank. Allerdings ist eine Inspektion alle 3-5 Jahre zur Prüfung der optimalen Arbeitsweise gerechtfertigt.

Benötigen Wärmepumpen einen Stromanschluss – also Anbindung an ein Stromnetz?

Ja – aber jede Art der Wärme- und Kälteversorgung benötigt Strom. Auch Öl-, Gas- und Pelletsheizungen kommen nicht ohne Strom aus. Wärmepumpen können überall eingesetzt wo Elektrizität verfügbar ist.

Kann ich bei einem Erdkollektor den Garten normal bepflanzen?

Ja, der Flachkollektor sowie der Künettenkollektor erlaubt eine unbeschränkte Bepflanzung des Gartens auch wo der Kollektor verlegt ist – mit Blumen, Sträuchern und Flachwurzlern.

Unterschied Erdwärmesonde und Erdwärmekollektoren

Für den Einsatz einer Wärmepumpe können unterschiedliche
Energiequellen erschlossen werden.
Sowohl die Energieeffizienz als auch die (einmaligen)
Errichtungskosten hängen stark von der Art der
verwendeten Energiequelle ab.
Am effizientesten sind Erdwärmesonden
bei der je nach benötigter Heizleistung eine oder
mehrere Sonden mittels Tiefenbohrung in die Erde
verlegt werden.

Ist ausreichend Platz (Garten) vorhanden so sind table Bedienung.
Erdwärmekollektoren die in der Errichtung preisgünstigere
Lösung.
Auch das Grundwasser kann als Energiequelle
verwendet werden. Bei konstanten +8 °C bis +12 °C
garantiert es einen optimalen Heizbetrieb.
Scheiden die genannten Wärmequellen aus, so kann
auch die Außenluft verwendet werden. Besonders
geeignet ist diese Energiequelle bei Sanierungen und
Nachrüstungen.