Geothermie
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Geothermie: Was ist das überhaupt?
Geothermie – oder auch Erdwärme genannt – bezeichnet die Wärme, welche in der Erdkruste gespeichert ist und mit verschiedenen Verfahren für den Menschen nutzbar gemacht werden kann. Die Geothermie gilt nach menschlichen Standards als unerschöpflich und dadurch als erneuerbare Energie.
Die Wärme, welche bei der Geothermie genutzt wird, speist sich aus dem fortlaufend fließenden Wärmestrom vom heißen Erdinnern nach oben zur kälteren Erdoberfläche. Grundsätzlich steigt die Temperatur, je weiter man in die Erde vordringt: Während die ersten 100 Meter bei lediglich 10° Celsius liegen, steigt die Temperatur mit jeden weiteren 100 Metern um etwa 3° Celsius an. So kann mit der Erdwärme nicht nur Wärme an die Oberfläche gebracht werden, sondern die Geothermie ermöglicht auch die Stromerzeugung und viele andere Möglichkeiten.
Unterscheidung: Oberflächennahe Erdwärme und tiefe Geothermie
Je tiefer in die Erde und ihre Gesteinsschichten vorgedrungen wird, desto größer ist auch die Wärme, welche genutzt werden kann. Um die vollen Potenziale der Geothermie auszuschöpfen, gibt es verschiedene Technologien, die grundsätzlich darin unterschieden werden, aus welcher Tiefe die Erdwärme gespeist wird.
- Oberflächennahe Geothermie
Die oberflächennahe Variante der Geothermie umfasst eine Tiefe von bis zu 400 Metern. Aufgrund der geringen Tiefe zählt die oberflächennahe Geothermie sogar noch zur Umgebungswärme, ähnlich wie die Umweltwärme aus der Luft. In der Tiefe von bis zu 400 Metern ist die Temperatur auch noch relativ gering, weshalb hier in der Regel Wärmepumpen zum Einsatz kommen. Die oberflächennahe Form ist auch für Privathaushalte möglich, welche das Heizen mit Erdwärme anstreben.
- Tiefe Erdwärme
Anders als die oberflächennahe, stößt die tiefe Geothermie in eine Tiefe von bis zu 5.000 Metern vor, um die dortigen Wärmereservoires zu nutzen. Die Anlagen, welche mit dieser Wärme betrieben werden, sind deutlich größer und leistungsfähiger. So werden ganze Wärmenetze mit der Tiefenwärme gespeist, das Heizen mit Erdwärme wird für ganze Stadtviertel möglich. Ist die geförderte Temperatur aus dem Erdinneren hoch genug, kann mit der Geothermie Strom erzeugt werden.
Nutzung von Geothermie – Heizen mit Erdwärme
Allein die Wärme, welche in den oberen 3.000 Metern der Erdschicht gespeichert ist, würde ausreichen, um die weltweite Energieversorgung für die nächsten 100.000 Jahre zu decken. Das Problem: Nur ein geringer Teil dieser Wärme ist technisch nutzbar. Gleichzeitig ist noch immer nicht klar, welche Auswirkungen der umfangreiche Abbau der Wärme auf die Erdkruste hat.
Im Fokus der Nutzung der Geothermie steht das Kühlen und Heizen mit Erdwärme. Dies geschieht meist über die oberflächennahe Geothermie und mithilfe von Wärmepumpen. So ist das Kühlen und Heizen mit Erdwärme direkt im Haus möglich oder auch über kalte Nahwärmesysteme, welche die einzelnen Gebäude versorgen.
Damit ganze Wohngebiete die Geothermie Heizung nutzen können, braucht es wiederum große Kraftwerke. Diese Kraftwerke können jedoch nicht überall gebaut werden. Sie müssen an Orten errichtet werden, wo genug Geothermie gefördert werden kann, damit sich der Betrieb wirtschaftlich rentiert, denn die Kosten für Erdwärme Kraftwerke sind hoch. Am besten eignen sich hierfür niedrigthermale Tiefengewässer, die eine Temperatur zwischen 40 uns 150° Celsius aufweisen. Diese zum Heizen mit Erdwärme nutzbaren Thermalwasser in 1.000 bis 4.5000 Metern Tiefe kommen in Deutschland vor allem am Nordrand der Alpen, im Oberrheingraben und in einigen Teilen der norddeutschen Tiefebene vor.
Weitere Nutzungsmöglichkeiten von Geothermie
Neben dem Heizen mit Erdwärme gibt es noch weitere Nutzungsmöglichkeiten, welche sich durch die Verwendung von Geothermie ergeben. Nachfolgend einige Beispiele:
- Stromerzeugung mit Geothermie, wenn ausreichend warm
- Thermalbäder heizen mit Erdwärme Ihre Thermalwasser
- Kühlung von Gebäuden und Industrieanlagen durch Umwandlung von Wärme in Kälte
- Frostfreihaltung von Hallen, Straßen, Brücken oder Start- und Landebahnen durch Erdwärme
- Kühlung von Hallen, Straßen, Brücken oder Start- und Landebahnen bei großer Hitze
- Speicherung von Wärme im Untergrund
Vorteile der Geothermie
Die Geothermie bietet viele Vorteile, welche sie zu einer attraktiven und vor allem umweltfreundlichen Lösung für die Energiewende machen. Denn das Heizen mit fossilen Brennstoffen bietet auf einen längeren Zeitraum gesehen keine Zukunft mehr: Eine witterungsunabhängige Geothermie Heizung wiederum kann sich in Zukunft lohnen.
- Geothermie ist nicht nur umweltfreundlich, sondern weder saison- noch witterungsabhängig, denn sie kann rund um das Jahr, Tag und Nacht gefördert werden.
- Das Heizen mit Erdwärme ist preisstabil und kann in Zukunft noch günstiger werden.
- In Privathaushalten sind keine zusätzlichen Lagerflächen notwendig.
- Potenzielle Gefahren aufgrund von Brand- oder Explosionsgefahr im Haushalt gibt es nicht.
- Die Unabhängigkeit von konventionellen Energieträgern wird weiter ausgebaut.
- Die Umwelt wird durch die Nutzung der regenerativen Energiequelle geschont.
- Es werden keine Speicher benötigt, denn die Erde selbst ist der Speicher.
Nachteile der Erdwärme
Trotz der vielfältigen Vorteile bringt die Wärme aus dem Inneren der Erde auch einige Nachteile mit sich, welche nicht unterschätzt werden sollten. Diese sollten während des Ausbaus der Geothermie bedacht werden, damit die Risiken entsprechend eingeschätzt und eventuell auch beseitigt werden können.
- Insgesamt sind die Kosten für Erdwärme sehr teuer: Die Vorlaufkosten und der Bau von großen Kraftwerken für die Geothermie liegen in den meisten Fällen im Millionenbereich.
- Ob Geothermie wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt deswegen von vielen verschiedenen Faktoren ab: Den geologischen Gegebenheiten, der erwarteten Wärmemenge, der Bohrtiefe und den geologischen und -technischen Risiken.
- Die Auswirkungen des flächendeckenden Abbaus von Erdwärme auf die Erdkruste sind noch nicht bekannt und könnten sich in Zukunft stark negativ auswirken.
- Die Geothermie ist stark ortsgebunden, die Wärme muss also über große Leitungen transportiert werden - ein gewisser Verlust der Wärme ist dabei einzukalkulieren.
- Bei der Grabung in das Erdreich werden Gase in die Atmosphäre freigesetzt.
Die perfekte Kombination: Erdwärme mit Solarstrom ergänzen!
Eine Geothermie Heizung ist sowohl für Privathaushalte als auch für Unternehmen und ganze Kommunen eine gute Möglichkeit, um umweltschonend heizen zu können. Die Stromproduktion mit Geothermie ist oftmals jedoch nicht möglich, weshalb hier andere Lösungen, wie beispielsweise die Sonnenenergie, gewählt werden sollten.
Unser Tipp: Kombinieren Sie Geothermie mit Photovoltaik, um Ihr Gebäude unabhängig von fossilen Brennstoffen zu machen.
Doch natürlich hat nicht jeder ein Haus, die hohen Kosten für Erdwärme sind jedoch ungeeignet, um die Geothermie als Investment zu nutzen. Anders bei der Photovoltaik: Mit einem Solar Direktinvest können Sie ohne eigenes Dach in eine Solaranlage auf einer gepachteten Fläche investieren. Die Stromerträge der PV Anlage werden anschließend in das öffentliche Stromnetz gespeist und Sie erhalten eine Vergütung.
So lassen sich die Förderung der Energiewende und eine lukrative Investmentmöglichkeit miteinander vereinen.
Zusätzlich profitieren Sie von den weiteren Vorteilen der Photovoltaik: Während der Betriebsdauer von bis zu 40 Jahren sind die Stromerträge der ersten 20 Jahre Betrieb durch eine staatlich garantierte Mindestvergütung abgedeckt. Die wartungsarme und CO2-neutral arbeitende Technik birgt dabei kaum Risiken. Und mit einer Direktvermarktung des Stroms über die Strombörse, ist eine lukrative Rendite von bis zu 10% p.a. möglich. So ist das Investment in Solar eine Investition in die Zukunft.
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