Geothermie bietet eine umweltfreundliche und wartungsarme Möglichkeit der Energieerzeugung. Heizenergie aus Erdwärme gehört zu den Energien der Zukunft.
Der Begriff der Geothermie bezeichnet die unter der Erdoberfläche gespeicherte Wärmeenergie. Quellen dieser Energie sind zum einen der Erdkern, zum anderen der Zerfall natürlicher radioaktiver Elemente innerhalb von Erdmantel und Erdkruste. Bereits seit mehreren Jahrzehnten wird die Geothermie unter anderem genutzt, um Räume mit Hilfe von Wärmepumpen zu beheizen.
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Die Geothermie wird in Deutschland zunehmend als regenerative und kostenlose Wärmequelle eingesetzt, immer mehr auch in privaten Haushalten. Wärmepumpenanlagen sammeln die Energie und wandeln sie in nutzbare Heizenergie um. Man unterscheidet dabei oberflächennahe und tiefe Geothermie, bei der Bohrungen von mehr als 400 Metern Tiefe vorgenommen werden. Insgesamt wurde im Jahr 2012 Erdwärme bereitgestellt, die dem jährlichen Wärmebedarf von knapp 400.000 Zwei-Personen-Haushalten entspricht.
Die Erdwärme kann auf verschiedene Arten verfügbar gemacht und genutzt werden. Unterschieden wird dabei zwischen direkter Nutzung, Heizen, Kühlen (mit oberflächennaher Geothermie) und Stromerzeugung. Die besten Wirkungsgrade lassen sich über das Kraft-Wärme-Kopplungs-Prinzip erreichen, bei dem die bei der Stromerzeugung anfallende Wärmeenergie als Heizenergie genutzt wird.
Die Geothermie kann über verschiedene Technologien nutzbar gemacht werden. Für die Gewinnung gibt es drei Möglichkeiten:
- Erdwärmesonden oder im Boden verlegte Flächenkollektoren nehmen aus den Bodenschichten über zirkulierendes Wasser Energie auf. In der Wärmepumpe wird dem Wasser die Energie entzogen, durch Verdichtung wird das Niveau erhöht. Schließlich wird die erzeugte Wärmeenergie dem Heizsystem zur Verfügung gestellt.
- Sind warme Tiefengrundwässer, sogenannte Thermalwässer, vorhanden, können diese über Bohrungen angezapft werden. Die Wärmeenergie wird über eine Wärmepumpenanlage entzogen, das abgekühlte Wasser wird zurückgepumpt.
- Bei der petrothermalen Geothermie werden Tiefengewässer vier bis sechs Kilometer unter der Erdoberfläche angezapft. Dort herrschen bereits Temperaturen von 150 bis 200 Grad. Über eingepresstes kaltes Wasser wird das heiße Wasser an die Oberfläche gepumpt und die Wärmeenergie des Wassers wird für die Stromerzeugung genutzt. Diese Nutzung befindet sich noch weitgehend im Teststadium.
Die Geothermie sowie die Wärmepumpentechnik zu deren Nutzung haben sich in der Vergangenheit als umweltfreundliche und wartungsarme Möglichkeit der Heizenergiegewinnung bewährt. Befürchtungen, dass sich die Erde durch die Nutzung abkühlen könnte oder das Pflanzenwachstum negativ beeinflusst wird, haben sich bislang nicht bewahrheitet. Auch die Sorge, dass über das Wasser schädliche Stoffe an die Oberfläche befördert werden, entbehrt bisher jeder Grundlage.
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