Die Erdwärme oder Geothermie ist die im zugänglichen Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme. Im Vergleich zu fast allen anderen regenerativen Energien ist sie, abgesehen von oberflächennahen Bereichen, nicht ursprünglich auf eingestrahlte Sonnenenergie zurückzuführen. Quelle der Geothermie ist fast ausschließlich die beim Zerfall radioaktiver Isotope im Erdinneren frei werdende Wärme. Heute geht man davon aus, dass im Erdinneren, im Kern der Erde, Temperaturen von etwa 5000 – 6000 °C erreicht werden. Diese in der Erde gespeicherte Wärme ist nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich.
Nutzung der Geothermie
Die Geothermie kann sowohl direkt genutzt werden, etwa zum Heizen und Kühlen im Wärmemarkt (Wärmepumpenheizung), als auch zur Erzeugung von elektrischem Strom oder in einer Kraft-Wärme-Kopplung. Momentan sind die Technologien zur Gewinnung von Erdwärme noch nicht ausgeschöpft. Die Nutzung der Erdwärme bietet enorme Potenziale und wird sicherlich eine der Energiequellen der Zukunft sein. In vulkanischen Gebieten nutzt man zum Beispiel Dampf- oder Heißwasserlagerstätten. In Deutschland steht die Stromproduktion aus Erdwärme noch am Anfang, wohingegen die geothermische Nutzung von Wärme hier bereits eine feste Größe bildet. Man kann die Geothermie in die oberflächennahe Geothermie zur direkten Nutzung, etwa zum Heizen und Kühlen, meist als Wärmepumpenheizung, und die tiefe Geothermie zur direkten Nutzung im Wärmemarkt oder auch indirekt zur Stromerzeugung unterscheiden. Im Jahr 2022 befanden sich 42 tiefe Geothermie-Anlagen (30 Heiz-, 3 Kraft- und 9 Heizkraftwerke) in Gebrauch. Insgesamt arbeiteten diese mit einer Stromleistung von 47 MW und einer Heizleistung von 350 MW. Die Anzahl oberflächennaher, oft privater Anlagen belief sich auf 440.000 mit einer Gesamtleistung von 4.400 Megawatt. Jedes Jahr kommen etwa 27.000 neue Anlagen dazu.
Geothermische Anlagen
Geothermische Anlagen nutzen die Erdwärme zu Heizzwecken oder bei entsprechender Vorlauftemperatur zur Erzeugung von elektrischer Energie. Meistens wird in einem Primärkreislauf die Wärmeenergie an die Oberfläche gebracht und dort über Wärmetauscher an Wärmeverbraucher abgegeben. In Deutschland werden vor allem Wärmepumpen genutzt. Die größte Geothermie-Anlage in Deutschland steht in Unterföhring bei München. Die Geothermie-Anlage nutzt vom Erdkern erhitztes Wasser, das aus mehreren tausend Metern Tiefe hinauf gepumpt wird, durch kontrollierte und effiziente Nutzung der Kondensation zur Stromgewinnung. Je nach Oberflächenstruktur, Gestein und Grundwasserspiegel werden andere Verfahren zur Wärme und Stromgewinnung angewendet.
Ökonomische Nutzung der Geothermie in Deutschland
Neben der größten Geothermieanlage in Unterföhring stehen noch weitere Geothermiekraftwerk in Landau, in Neustadt-Glewe, in Pullach, in Bruchsal, in Bellheim sowie in Erding. Weitere Kraftwerke sind in Planung. Die Anlage in Unterföhring hat eine Leistung von 22 MW. 2016 waren bereits mehr als 2000 Haushalte und rund 50 Gewerbekunden an das Erdwärmenetz angeschlossen. Die Geothermie trägt momentan zwar nur einen geringen Anteil zu der produzierten Strommenge in Deutschland bei. Das Potenzial der Geothermie ist jedoch auch in Deutschland enorm.
Strom aus Erdwärme beziehen
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