Klimafreundliche Erdwärme

Der Netto-Vermeidungsfaktor für eine aus Geothermie gewonnene Kilowattstunde Strom liegt bei 572 g CO₂-Äquivalent.

Der Ausbau erneuerbarer Energien muss weiterverfolgt werden, wenn die Klimaziele und eine CO₂-emissionsfreie Gesellschaft bis 2050 Wirklichkeit werden sollen

Erdwärme, die aktuell weltweit an Bedeutung gewinnt, kann regional auch in Deutschland einen entscheidenden Beitrag zur Energiewende leisten. Je nach Temperaturniveau im Untergrund können Erdwärmeanlagen klimafreundliche Wärme und Strom bereitstellen und dadurch fossile Energieträger wie Kohle, Öl und Gas ersetzen.

Das lohnt sich, denn der Netto-Vermeidungsfaktor für eine aus Geothermie gewonnene Kilowattstunde Strom liegt bei 572 g CO₂-Äquivalent. Bei einer Kraftwerksleistung von 4,1 MW netto und 8.000 Volllaststunden könnten so bis zu 18.000 Tonnen CO₂ pro Jahr vermieden werden.

Klima- und Umweltschutz

Auch während der Projektentwicklung spielt Umweltschutz eine bedeutende Rolle.

Klimafreundliche Erdwärme Kinder mit Kescher

Erdwärmeanlagen leisten einen wichtigen Beitrag zum Klima- und Umweltschutz. Sie tragen zum Aufbau einer klimafreundlichen Wärme- und Energieversorgung bei und ersetzen Wärme und Strom, die aus fossilen Rohstoffen erzeugt werden.

Umweltschutz spielt auch während der Projektentwicklung eine bedeutende Rolle. Bevor eine Tiefborhung ausgeführt werden darf, ist eine Umweltverträglichkeitsvorprüfung obligatorisch. Die Vorprüfung umfasst umfangreiche naturschutzfachliche (Flora und Fauna) und hydrogeologische (Grundwasser) Untersuchungen.

Je nach den Ergebnissen aus der Vorprüfung sind entsprechende Maßnahmen zu treffen. Der Flächenverbrauch für die Anlage oder die geänderte Flächennutzung muss ausgeglichen werden.

Während der Bauphase sowie bei der Inbetriebnahme überwacht eine naturschutzfachliche Baubegleitung die Bautätigkeiten auf Einhaltung der Vorgaben zum Umweltschutz. Wo behördliche Auflagen fehlen, unklar oder ungenügend sind, arbeiten wir nach freiwilligen, internen Auflagen, die wir transparent offenlegen werden. Wir berücksichtigen internationale Standards der Tiefbohr-Industrie wie die API-Standards, die ATEX-Produktrichtlinie und die Standards des deutschen Wirtschaftsverbands Erdöl- und Erdgasgewinnung e.V. (BVEG).

Strom- und Wärmegewinnung

Erdwärme liefert zuverlässig über Jahrzehnte hinweg erneuerbaren Strom und Wärme, rund um die Uhr und schwankungsfrei.

Damit eine Erdwärmeanlage Strom und Wärme erzeugen kann, muss die Temperatur des Thermalwassers im Untergrund deutlich über 100 Grad Celsius liegen. In einer Tiefe zwischen drei und vier Kilometern sind am Oberrhein Temperaturen von 140 Grad Celsius und mehr zu erwarten.

Die tiefe Erdwärme nutzt diese Wärmevorkommen. Eine Förderbohrung nimmt das heiße Wasser im erschlossenen Reservoir auf und bringt es an die Oberfläche.

Dort wird dem Wasser über einen Wärmetauscher Wärme entzogen, die ins Fernwärmenetz eingespeist werden kann.

Neben der obligatorischen Aufforstung können die Aufwertungen von Forstflächen und Biotopen sowie die Schaffung neuer Biotope Ausgleichs-Maßnahmen sein.

Um Strom produzieren zu können, passiert das Wasser einen Sekundärkreislauf und erhitzt das darin befindliche Betriebsmittel, das einen deutlich niedrigeren Siedepunkt als Wasser hat. Der sich im Sekundärkreislauf bildende Dampf treibt die Turbine zur Stromerzeugung an. Das abgekühlte Wasser wird über eine zweite Bohrung in einem geschlossenen Kreislauf wieder ins Reservoir zurückgeführt.

Einmal erschlossen, liefert Erdwärme zuverlässig über Jahrzehnte hinweg erneuerbaren Strom und Wärme, rund um die Uhr und schwankungsfrei – eine optimale Ergänzung zu den ebenfalls erneuerbaren Energien aus Sonne und Wind.

Tiefe Erdwärme

Illustration - Gesamtdarstellung Reservoir

Laut BUND Baden-Württemberg wird die Geothermie gemeinsam mit anderen erneuerbaren Wärmequellen, wie Solarthermie, Umweltwärme aus Flüssen und Biomasse das Rückgrat unserer zukünftigen Wärmeversorgung bilden.

Im Gegensatz zur oberflächennahen Geothermie (bis 400 Meter), wie sie bei einzelnen Gebäuden (auch Einfamilienhäusern) zur Anwendung kommt, werden bei der tiefen Erdwärme Thermalwasserreservoire in Tiefen von mehr als 2.000 Meter erschlossen (hydrothermale Geothermie).

Die oberflächennahe Geothermie nutzt Erdwärmesonden. Das sind Rohrsysteme, die in Pfählen von einigen Metern oder Bohrungen bis zu einigen hundert Metern Tiefe in den Boden eingebracht werden. Das in den Rohren zirkulierende Wasser entzieht dem umgebenden Boden Wärme. Diese reicht jedoch nicht aus, um damit Strom zu produzieren. Dank der mit zunehmender Tiefe steigenden Temperaturen können tiefe Erdwärmeanlagen sowohl Strom als auch Wärme erzeugen. Jedes Erdwärme-Heizkraftwerk nutzt mindestens zwei Bohrungen, die in das Gleiche unterirdische Reservoir führen.

Über eine Bohrung wird das heiße Thermalwasser an die Oberfläche befördert und über die zweite wieder ins Reservoir zurückgeführt. An der Oberfläche durchläuft das Wasser das Heizkraftwerk, wo mit seiner Hilfe Wärme und Strom produziert werden. Das System aus Förderbohrung, Heizkraftwerk, Injektionsbohrung und Wasserreservoir bildet einen hydraulisch geschlossenen Kreislauf.

Eine typische Anlage, wie sie derzeit von Deutsche ErdWärme am Oberrhein geplant wird, erzeugt ca. 40 Megawatt thermische Energie (Wärme) beziehungsweise bis zu ca. 4,1 MW Strom (netto).

Ausgehend von 8.000 Volllaststunden pro Jahr können so 10.000 Haushalte mit Strom und Wärme oder 20.000 Haushalte ausschließlich mit Strom versorgt werden. Auf diese Weise können jährlich zwischen 14.000 (bei reiner Stromerzeugung) und 50.000 Tonnen CO₂ (bei kombinierter Strom- und Wärmeerzeugung) eingespart werden.

Illustration - Seismisches Monitoring

Seismisches Monitoring

Ein Monitoring-Netzwerk aus mehreren Seismometern im weiten Umfeld der Erdwärmeanlagen überwacht jegliche seismischen Aktivitäten im Untergrund...
Illustration - Grundwasser-Monitoring

Grundwasser-Monitoring

An drei, rund um den Bohrplatz angelegten Grundwasser-Messstellen wird die Wasserqualität im Zu- und Abstrom der Grundwasserleiter kontinuierlich kontrolliert...
Illustration - Bohrloch-Monitoring

Bohrloch-Monitoring

Vor der Bohrung wird das Bohrfenster vom Grundwasser isoliert, der Bohrkopf wird abgeteuft, das Bohrloch durch das Ankerrohr abgesichert, an dem sich ein Glasfaserkabel befindet...
Illustration - Kraftwerk mit Fernwärme

Heizkraftwerk

Ein Heizkraftwerk kann Wärme und Strom erzeugen. Das heiße Thermalwasser durchläuft einen Wärmetauscher, in dem die Wärme auf einen anderen Wärmeträger übertragen wird...
Illustration - 3D-Seismik

3D-Seismik

Ein Messverfahren zur Erkundung des Untergrunds. Spezialfahrzeuge erzeugen an der Erdoberfläche Vibrationen, deren Wellen in den Untergrund laufen und gemessen werden...
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