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Umweltschutz

“Erdwärme schreit danach, genutzt zu werden.“

Professor Ernst Huenges leitet das Internationale Geothermiezentrum am Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam. Erdwärme ist seiner Meinung nach eine Zukunftsoption für die weltweite Energieversorgung.

Prof. Dr. Ernst Huenges mit Mikrofon in der Hand am Rednerpult (Foto: Elisabeth Gantz/GFZ)

Prof. Dr. Ernst Huenges, Leiter des Internationalen Geothermiezentrums am Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in Potsdam

DW: Warum ist die Geothermie eine Option für die Zukunft?

Die Erdwärme ist Energie, die danach schreit, genutzt zu werden. Interessant ist erst einmal, dass Restwärme von der Erdentstehung in großen Tiefen noch gespeichert ist, aber 2/3 der Erdwärme in der Erdkruste ständig erzeugt wird. (Anm. d. Red.: durch natürliche Radioaktivität) Erdwärme hat also seine Quelle hauptsächlich in den ersten 30 bis 60 Kilometern Tiefe. Nach heutigem Stand der Technik ist die Erdwärmegewinnung ohnehin auf die ersten zehn Kilometer Tiefe beschränkt. Grundsätzlich ist Geothermie weitgehend überall nutzbar. Es ist gerade unter dem Gesichtspunkt, dass Wärme nicht transportiert werden kann, denkbar und sinnvoll, dass man überall nach dieser Energiequelle schaut. Der Aufwand ist natürlich unterschiedlich groß, es gibt Regionen, wo sich die Geothermie schnell rechnet. Mittelamerika beispielsweise ist sehr bevorzugt, es gibt da bereits schöne Projekte für die Nutzung von Erdwärme, auch im Zusammenhang mit Stromerzeugung. Natürlich eignen sich auch und vor allem Länder mit vulkanischen Aktivitäten - etwa Indonesien, das riesige vulkanische Gebiete hat.

In vielen Ländern wird Geothermie als eine der Hauptenergiequellen genutzt. Weltweit führend ist China, gefolgt von Schweden und den USA. An vierter Stelle rangiert das kleine  Island. In seiner Hauptstadt Reykjavik werden knapp 90 Prozent der Häuser mit warmem Wasser aus einem geothermischen Feld versorgt.

Sie haben gerade die Stromerzeugung angesprochen. Das heißt, mit Erdwärme kann man auch Elektrizität erzeugen?

Mehrteiliger Kraftwerkskomplex mit mehreren Schornsteinen, aus denen weißer Rauch aufsteigt (Foto: GZB)

In Geothermie-Kraftwerken wird die Wärme aus der Tiefe nicht nur zu Produktion von Heizenergie, sondern auch zur Erzeugung von Elektrizität genutzt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um Wärme in andere Energieformen zu wandeln. So kann man per Dampfkraft aus Wärme Strom machen. Über die Technologie, wie sie bei Absorptionskältemaschinen benutzt wird, kann man Wärme sogar auch in Kälte wandeln. Eine sehr interessante Option, die vielleicht in der Zukunft immer häufiger genutzt wird, gerade im Sonnengürtel der Erde. Da braucht man natürlich keine Raumheizung, aber man benötigt gigantisch viel Kühlenergie und die kann über die Erdwärme bereitgestellt werden.

Was den Nachschub angeht, bietet die Erde nach menschlichem Ermessen kaum Grenzen...

Das Potential ist nahezu unermesslich, das hat auch der aktuelle IPCC-Report (Anm. der Red.: Bericht des Weltklimarates) ergeben. Demnach gehört die Geothermie zu den führenden Optionen für eine zukünftige, nachhaltige Energieversorgung. Der Aufwand kann lokal aber groß sein und ein schlechtes Engineering kann dazu führen, dass Probleme entstehen. Es gibt leider Beispiele, wo nur des schnellen Geldes wegen unnötig schnell Wärme gefördert wird, ohne dass der Erde die Chance gegeben wird, Wärme nachzuproduzieren. Die Nutzung von Geothermie setzt sehr viel Know-how voraus. Wissenschaftler des GFZ tragen auch dazu bei,  Menschen in anderen Ländern  auszubilden, beispielsweise in Indonesien, damit wir genügend Ingenieure haben, um den Schatz zu heben.

 Ein Geysir auf Island, aus dem eine große Wasserfontaine in die Luft schießt (Foto: CC/ToNG!?)

Unter dem Boden lauern mächtige Kräfte, die der Mensch für sich nutzen kann


Inwieweit hilft die Nutzung der Erdwärme dabei, den Klimawandel zu bremsen?

Auch in diesem Fall zeigt der IPCC-Report, wie nachhaltig die Geothermie ist. Bei Erdwärme beträgt der CO2-Ausstoß, der mehr oder weniger ja bei jeder Technologie anfällt, nur ein Bruchteil dessen, was bei der Nutzung fossiler Energie entsteht. Wenn wir fossile durch geothermische Kraftwerke ersetzten, dann könnten wir CO2-Emissionen auf eine Größenordnung von zwei bis fünf Prozent reduzieren. Somit ist die Erdwärme eine ernstzunehmende Lösungsoption.

Laut dem IPCC-Sonderbericht "Erneuerbare Energien und die Verminderung des Klimawandels" könnte durch den Einsatz  von regenerativer Energie, unter anderem Erdwärme, der CO2-Ausstoß bis 2050 um rund ein Drittel reduziert werden. Schätzungen zufolge werden derzeit weltweit pro Jahr mehr als 30 Gigatonnen CO2 emittiert. Nach einer optimistischen Prognose könnte der Anteil erneuerbarer Energien 2030 bei 43%, bis Mitte des Jahrhunderts bei 77% liegen.



Welche Risiken sind mit der Nutzung verbunden?

Drei Arbeiter, die an einem Tiefbohrer arbeiten (Foto: K. Winkler/GZB)

Um an die Erdwärme heranzukommen, ist ein hoher Aufwand nötig

Neben dem wirtschaftlichen Risiko gibt es auch Risiken, die im Zusammenhang mit der Erschließung stehen. Bohrtechnik und Bohrtechnologie sind entwickelt, das macht man schon seit über 100 Jahren. Dabei muss man ingenieurtechnische Regeln einhalten. Leider gibt es Beispiele, wo einfachste Regeln nicht beachtet wurden, die dann zu Problemen führten, die allerdings nichts mit der Geothermie an sich zu tun haben, sondern mit Nachlässigkeit. Das Risiko, dass man Erschütterungen, seismische Ereignisse, verursacht, ist gering, aber auch hier sind spezielles Know-how und größte Sorgfalt gefragt.  Und schließlich muss man auch wissen, dass es im Untergrund Stoffe gibt, die durch das zirkulierende Wasser herausgelöst werden könnten, zum Beispiel natürliche radioaktive Elemente. Wichtig ist es hier, dass man den Kreislauf geschlossen hält. Bislang hat es aber im Zusammenhang mit der Geothermie noch kein Ereignis gegeben, bei dem es einen nennenswerten Schaden gab, es wurden auch noch keine Menschen verletzt.

Im süddeutschen Staufen im Breisgau gab es nach Geothermie-Bohrungen zum Beheizen des Rathauses Kompli kationen. Bei den Arbeiten stieß man auf einen Grundwasserleiter. Das Wasser drang in eine Schicht aus Anhydrit. Daraus entstand Gips, der sich ausdehnt. Dadurch hob sich der Boden des Ortes um bis zu 20 Zentimeter und beschädigte rund 200 Häuser.

Aber wenn man sich anhört, was alles beachtet werden muss und welcher Aufwand dahinter steckt, lässt sich eine solche Anlage auf Dauer überhaupt wirtschaftlich betreiben?

Sicher, es gibt sogar in Entwicklungsländern nennenswerte Anteile von Geothermie, in Mittelamerika sind es mehrere Länder, die rund 20 Prozent ihrer Energieversorgung damit decken, etwa El Salvador. Auch in Ostafrika entwickelt sich die Technik und das geht nur, wenn es sich einigermaßen rechnet. Und angesichts der hohen Kosten bei der fossilen Energie zeigt sich, dass Geothermie auch ohne hohen Kostendruck wirtschaftlich sein kann.

Allerdings sind gerade die Anfangsinvestitionen hoch. Ist denn Geothermie vor diesem Hintergrund auch wirklich für Entwicklungsländer zugänglich?

Nahes Bild eines Bohrers mit drei Köpfen (Foto: GFZ Potsdam)

Mit riesigen Bohrern geht es in die Tiefe, um Geothermie nutzen zu können.

Ja, ich denke gerade Ostafrika hat die geothermischen Potenziale, leider auch die Armut und auch nicht so die Ingenieure. Aber ich weiß, dass beispielsweise Kenia sehr intensiv Geothermie-Ingenieure ausbildet. Sicher ist es wegen der hohen Anfangsinvestitionen erforderlich, dass die Industrieländer hier mit unterstützen. Das wird auch gemacht, über die Weltbank wird etwa in Ostafrika investiert. Es gibt mittlerweile viele längere Betriebserfahrungen, das ist ja ein Zeichen dafür, dass es nicht einfach eine schnelle Aktion war, die sofort zu Ende ist, sobald sich die Investoren wieder zurückgezogen haben.

Sehen Sie das auch als Chance für Entwicklungsländer, Anschluss an die Industrienationen zu bekommen?

Für die Entwicklungsländer, die ein geothermisches Potenzial haben, auf jeden Fall.

Geothermie ist also die Energieform der Zukunft?

Geothermie wird  stabilisierend in der zukünftigen Energieversorgung sein, schließlich kann sie rund um die Uhr und zu jeder Jahreszeit genutzt werden. Das Potenzial ist da, alles zu decken, aber der Aufwand für eine volle Geothermieversorgung wäre  viel zu groß, so dass man dann doch Sonne und Wind mit dazu nehmen sollte und soweit keine Konflikte entstehen, auch Wasserkraft und Biomasse. Geothermie wird also ein wichtiger Teil des Energiemixes sein.

Vielen Dank für das Gespräch.

Autor: Po Keung Cheung
Redaktion: Ranty Islam