Geothermie

Geothermie befasst sich mit der Nutzbarmachung von Erdwärme zum Zwecke der Energiegewinnung. Erdwärme ist als erneuerbare Energie eine sinnvolle Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen. Es wird zwischen oberflächennaher Geothermie (Erdsondenheizung) und Tiefengeothermie (Wärmegewinnung und/oder Stromerzeugung) unterschieden. Insbesondere die Tiefengeothermie birgt Gefahren in sich. Beispielsweise können Erdbeben entstehen oder Grundwasserverunreinigungen.

Tiefe Geothermie nutzt die Wärme aus dem Erdinnern. Sie entsteht durch den Zerfall von radioaktiven Substanzen wie Kalium, Uran und Thorium. Tiefe Geothermie soll nicht nur als Heizenergie, sondern auch zur Stromproduktion verwendet werden. Dazu muss man aber sehr tief bohren. Im Erdinneren nimmt die Temperatur mit jedem Kilometer Tiefe um etwa 30° zu. In 5'000 Metern Tiefe kann man also um die 150° erwarten. Falls man dort auf Wasser stösst, kann man damit Dampf erzeugen und eine Dampfturbine antreiben, die einen Generator antreibt, der Strom erzeugt. Falls man auf trockenes Gestein stösst, kann man versuchen, es aufzubrechen und über eine zweite Bohrung einen Kreislauf erzeugen, der 150° heisses Wasser an die Oberfläche bringt. Allerdings hängt der Wirkungsgrad der Stromproduktion von der Dampftemperatur ab, und der ist theoretisch bei 150° bestenfalls 30%, in Wirklichkeit bedeutend kleiner. Warum bohrt man nicht tiefer, wo es heisser ist? Aus wirtschaftlichen Gründen: Die Temperatur nimmt linear mit der Tiefe zu, aber die Bohrkosten steigen exponentiell. Dafür steigt der Wirkungsgrad bloss logarithmisch. Darum sind 5'000m ungefähr das Optimum, es sei denn, man bohre in einem Vulkangebiet wie in Island, Neapel oder entlang des ostafrikanischen Grabenbruchs. An allen anderen Orten ist tiefe Geothermie weder nachhaltig noch erneuerbar: Mit der Zeit kühlt die Wärmequelle aus und es muss eine neue Bohrung abgeteuft werden.

Die Versuche in Basel und in St Gallen haben gezeigt, dass die in der Energiestrategie vorgesehene Stromproduktion aus Geothermie illusorisch ist.