Wie funktioniert die Energiegewinnung mittels Erdwärme?

Der Begriff Geothermie bedeutet in etwa „heiße/warme Erde“. Geothermie entspringt dem Erdkern. Die flüssige Masse innerhalb der Erde sorgt mittels Strömung dafür, dass die Wärme an die Erdkruste gelangt. Für den Menschen nutzbar wird die an die Erdkruste transportierte Wärme mittels der Geothermie. Auch radioaktive Elemente innerhalb der Erde setzten bei ihrem Zerfall Wärme frei. Erdwärme kann Wärme und Strom erzeugen und auch Gebäude kühlen. Die Erdwärme unterteilt sich in die Oberflächentiefe Geothermie und die Oberflächennahe Geothermie. Bei letzterer werden Wärmekollektoren in 50 bis 150 Meter Tiefe unter der Erde verlegt. Mittels Wärmepumpen gelangt das Wasser dann nach oben.

Die Oberflächentiefe Geothermie erfordert Bohrungen von drei bis fünf Kilometer. Auch hier gelangt das warme Wasser mittels Pumpen nach oben. Der durch ein zweites Loch aufsteigende heiße Wasserdampf treibt die Turbinen an. Auch heißes Tiefengestein kann Energielieferant für die Oberflächentiefe Geothermie sein.

Gibt es Nutzungsunterschiede bei der Geothermie?

Hinsichtlich der Nutzung von Geothermie lässt sich zwischen der direkten und der indirekten Nutzung unterscheiden. Die zunächst gewonnene Geothermie wird bei der direkten Variante selbst für die Versorgung von Haushalten verwendet. Als Beispiel dient hier die mittels einer Wärmepumpe aus dem Grundwasser genutzte Wärmeenergie. Bei der zweiten Methode, der indirekten Nutzung, ist es notwendig, zunächst mittels eines Kraftwerkes die gewonnene Geothermie in Strom umzuwandeln. Um dies zu bewerkstelligen, sind Temperaturen ab mindestens 90 Grad Celsius notwendig. Zur Optimierung des Wirkungsgrades lassen sich, allerdings stark abhängig von den örtlichen Gegebenheiten, die Prozesse der Kraft-Wärme-Kopplung realisieren.

Welche Nachteile hat die Geothermie?

Nachteilig ist, dass sich die Geothermie in Regionen mit häufiger auftretenden Erdbeben nicht eignet. Für das Gewinnen thermischer Energie ist es nötig, Löcher in den Erdboden zu bohren. Diese sind in der Regel häufig mehrere Kilometer lang. Die aus Geothermie Energie erzeugenden Maschinen sind recht groß. Gleiches gilt für den Aufwand der zu installierenden Anlagen und Turbinen. Nicht zu vernachlässigen ist auch die Anzahl der benötigten Bohrungen. Da die Turbinen mit häufig verunreinigten Wasserdampf betrieben werden, arbeiten sie entsprechend schlechter.

Welche Vorteile bietet thermische Energie?

Selbstverständlich gibt es für die Nutzung von Geothermie signifikante Vorteile. Verglichen mit anderen Methoden der Energieerzeugung ist die Geothermie umweltfreundlich und erneuerbar. Der CO₂-Ausstoß ist gering und die Quelle unerschöpflich. Weder Jahreszeiten noch klimatische Bedingungen sind zu berücksichtigen. Ein weiterer positiver Aspekt ist, dass kein Erdöl erforderlich und die Geothermie fast überall einsetzbar ist. Verglichen mit anderen Energiequellen ist der benötigte Platz beim Verbraucher gering. Da bei der Gewinnung der Energie kaum Verluste entstehen, ist sie sehr effektiv. Entsprechend lässt sich sagen, dass die Erdwärme für den Verbraucher langfristig günstiger ist.

Weiterführende Informationen hierzu können Sie beispielsweise auf der Webseite der GSA Analytisches Laboratorium GmbH finden.