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30.04.2014 | Erneuerbare Energien | Im Fokus | Onlineartikel

Technologie der Geothermie im Detail verstehen!

2:30 Min. Lesedauer

Die Energie aus der Erde ist riesig, omnipräsent und erneuert sich ständig. In wie weit sich die Nutzung der geothermischen Energie durchsetzen wird, werden die kommenden Jahre zeigen. Ein Kommentar von Ingrid Stober und Kurt Bucher.

Unter den erneuerbarer Energiequellen könnte der Geothermie eine besondere Rolle zukommen, denn sie ist praktisch überall vorhanden und regeneriert sich kontinuierlich. Die mittlere Temperatur der Erde an der Erdoberfläche liegt bei 14°C, im Erdinneren bei 5.000°C. Da die Erde im Inneren sehr heiß, außen jedoch relativ kühl ist, strömt aus der Erde ein kontinuierlicher Strom von Wärme in Richtung Erdoberfläche. Der gesamte Wärmeinhalt der Erde beträgt nach Armstead (1983) ca. 12,6 1024 MJ. Die geothermische Ressourcenbasis der Erde ist demnach riesig und omnipräsent. Sie wird jedoch kaum genutzt.

Geothermische Energie ist fast überall verfügbar und gewinnbar. Die Wärme- und Stromgewinnung ist kontinuierlich abrufbar und damit grundlastfähig. Die Nutzung geothermischer Energie ist umweltfreundlich und der übertägige Platzbedarf ist gering. Inwieweit sich diese positiven Erwartungen auch in Regionen mit ausschließlich Niedrigenthalpie-Vorkommen umsetzen lassen, werden die kommenden Jahre zeigen.

Fundiertes Grundlagenwissen vermitteln

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Im Lehrbuch "Geothermie" werden alle Formen der Nutzung geothermischer Energie im Detail erläutert, denn die unterschiedliche Tiefenlage der Wärmegewinnung und Nutzungsmöglichkeit der geothermischen Energie bedingt sehr unterschiedliche Systeme. So wird beispielsweise zwischen oberflächennaher und tiefer geothermischer Nutzung mit offenen und geschlossenen Systemen unterschieden. Die häufigsten Nutzungssysteme sind Erdwärmesonden und geothermische Dubletten, die daher einen Themenschwerpunkt im Geothermie-Lehrbuch einnehmen.

In speziellen Kapiteln werden u.a. Bohrverfahren, geophysikalische Untersuchungen in Bohrungen sowie von der Erdoberfläche, hydrochemische Probenahme, Analytik sowie Interpretation der Analysenergebnisse aber auch hydraulische Untersuchungs- und Auswerteverfahren vorgestellt, um ein fundiertes Grundlagenwissen zu vermitteln.

Gefährdungen und Umweltauswirkungen vermeiden

Wie bei jeder technischen Einrichtung können auch in der Geothermie bereits in der Bohr-, Bau- als auch später in der Betriebsphase der Anlage Fehler verschiedenster Art entstehen oder Umweltauswirkungen auftreten. Eine zentrale Aufgabe unseres Lehrbuches besteht daher darin, die Technologie im Detail verstehen zu lernen, um allenfalls auftretenden Gefährdungen begegnen zu können. Im Lehrbuch werden daher auch detailliert potentielle Umweltauswirkungen besprochen, teils aufgrund ihrer Aktualität, teils weil sie bedeutsam sind aber auch teilweise weil sie gerne vergessen werden. Gute Planung, Organisation, Überwachung, geschultes erfahrenes Personal sowie adäquate Qualität der eingesetzten Maschinen, Geräte und Produkte helfen Fehler und damit auch Umweltauswirkungen zu minimieren. Und, last but not least, zwischen allen Projektbeteiligten müssen eine offene Kommunikation und ein vertrauensvolles Miteinander gewährleistet sein.

Zu den Autoren

Frau Professor Dr. Ingrid Stober forscht am Institut für Angewandte Geowissenschaften des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT).

Herr Professor Dr. Kurt Bucher forscht am Institut für Geowissenschaften, Mineralogie – Geochemie – der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.

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