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Geothermie - Wärme aus dem Erdinneren
(Please find the english version below)
Als Geothermie (gr.: geo = Erde, therme = Wärme) wird die Wärme bezeichnet, die in der Erdkruste gespeichert ist. Diese Erdwärme setzt sich zu etwa 70 % aus radioaktivem Zerfall und zu rund 30 % aus der initialen Wärme, die noch aus Zeiten der Erdentstehung stammt und durch Konvektionsströme nach außen transportiert wird, zusammen. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur im Untergrund an. Im Schnitt sind dies 3°C auf 100 m. Diese Temperaturzunahme wird geothermische Tiefenstufe oder geothermischer Tiefengradient genannt.
Erdwärmekollektoren
Zur Nutzung der Energie des unmittelbaren Untergrunds können Erdwärmekollektoren einge-setzt werden. Sie werden horizontal in Tiefen bis max. 5 m in den Boden verlegt, üblicherwei-se 0,2 m unter die Frostgrenze.
Die ersten 10–20 m des Untergrunds werden hauptsächlich durch die Sonneneinstrahlung, aber auch durch die Zirkulation von warmem Grundwasser und die Wärmeleitfähigkeit des Bodens erwärmt. Die Temperaturen in den ersten Metern weisen jahreszeitliche Schwankungen auf, ab einer Tiefe von etwa 20–50 m herrschen jedoch das ganze Jahr über konstante Temperaturen, die in etwa der Jahresdurchschnittstemperatur von 8°–10°C entsprechen.
Die durch einen Kollektor gewonnene Wärme kann entweder passiv zum Kühlen von Gebäu-den genutzt werden oder mittels einer Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau trans-feriert und für Heizzwecke nutzbar gemacht werden. Es muss jedoch erwähnt werden, dass diese Wärmepumpen nicht ohne Strom auskommen. Bei den heutigen Wärmepumpen wird etwa 75 % der Wärme aus der Umwelt gezogen und 25 % aus konventionellem Strom beige-tragen.
Der Flächenbedarf für einen Kollektor beträgt etwa das ein- bis zweifache der Wohnfläche, die beheizt werden soll. Da bei der Nutzung von Erdwärmekollektoren der Flächenbedarf relativ gering ist, an der Oberfläche kaum Platz in Anspruch genommen wird und sie meist auf Privatgrundstücken verlegt werden, besitzen sie keine Raumbedeutsamkeit. Auch ist eine Standortausweisung seitens der Regionalplanung für diese Art der Energieerzeugung nicht nötig, da ihre Voraussetzungen überall vorhanden sind.
Eine Sonderform der Erdwärmenutzung nimmt die Geothermie aus Tunneln, auch Tunnelthermie genannt, ein. Bei Tunneln, die eine Tunnelwasserschüttung von mehreren 100 l/s aufweisen, kann dieses ebenfalls energetisch genutzt werden. Dazu sollten diese austretenden Wässer eine Temperatur von 12–24 C° aufweisen. Analog dazu kann auch die Nutzung der warmen Wässer aus Bergbauanlagen zur geothermischen Energiegewinnung herangezogen werden.
Erdwärmesonden
Zur Nutzung des tieferen Untergrunds werden U-förmige Erdwärmesonden verwendet, die meist in Tiefen bis 200 m, selten auch darüber, in den Untergrund gebracht werden. In ihnen zirkuliert ein Wärmeleitmedium, das sich in der Tiefe aufheizt und diese Wärme dann an der Oberfläche wieder abgibt. Da in diesen relativ geringen Tiefen die Temperaturen noch keine hohen Werte annehmen, bedarf es zusätzlich, ähnlich wie bei den Flächenkollektoren, einer Wärmepumpe.
Eine Gefahr, die bei der Nutzung von Erdwärmesonden auftreten kann, ist die Abkühlung des die Sonden umgebenden Untergrunds. Hierbei kann es im Abstand von 2 m zur Sonde zu einer Temperaturreduktion um 2°C kommen. Jedoch kann mit einer guten Planung die Abkühlung so gering wie möglich gehalten werden, um auf diese Weise eine möglichst lange Nutzungsdauer zu gewährleisten.
Die Temperaturen sowie die Untergrundbeschaffenheit variieren von Ort zu Ort. Die geother-mische Nutzung ist an bestimmte Voraussetzungen gekoppelt, die nicht überall in gleichem Umfang vorliegen. Eine flächenscharfe Festlegung wie z. B. bei der Windkraft wird es dabei jedoch nicht geben können, da die Untergrundverhältnisse selten genau bekannt und nur mit großer Mühe feststellbar sind. Zudem muss beachtet werden, dass der Geothermie immer auch der Schutz des Grundwassers gegenüber steht. Daher muss in bestimmten Gebieten dem Schutz des Grundwassers Vorrang vor der Energiegewinnung eingeräumt werden.
Erdwärmesonden reichen zwar weit in die Tiefe, an der Oberfläche nehmen sie jedoch, ähn-lich wie Erdwärmekollektoren, keinen Raum in Anspruch. Auch sind keine Auswirkungen auf die Umgebung zu erwarten. Daher besitzen Erdwärmesonden keine Raumbedeutsamkeit.
Tiefengeothermie
Als Tiefengeothermie wird die Erdwärmenutzung ab einer Tiefe von 400 m genannt. Tiefe Geothermieprojekte reichen meist in mehrere Kilometer Tiefe, da dort die Temperaturen am höchsten sind. Die dort vorhandene Wärme kann entweder zur Einspeisung in ein Nah- oder Fernwärmenetz dienen oder kann zur Stromgewinnung durch Kraftwerke genutzt werden. Allerdings sind dazu Temperaturen von mindestens 100°C erforderlich, die in Deutschland im Schnitt in 3.000 m Tiefe vorzufinden sind.
Es gibt verschiedene Arten, um die tiefe Wärme zu nutzen. Eine Möglichkeit ist die Hydrothermie, bei der heißes Wasser aus Wasser führenden geologischen Schichten mittels einer Bohrung an die Oberfläche gebracht wird. Nach dem Abkühlen wird es durch eine zwei-te Bohrung in einiger Entfernung wieder reinjeziert. Eine weitere Möglichkeit stellt das Hot-Dry-Rock-Prinzip dar, welches unter die Kategorie Petrothermie fällt. Bei diesem Verfahren wird in trockenes, heißes Gestein kaltes Wasser ein-gepresst, wodurch das umliegende Gestein Risse erhält. Dringt das eingepresste Wasser in diese Risse ein, wird es erhitzt und mittels einer zweiten Bohrungen, die in das Risssystem geteuft wurden, wieder an die Oberfläche geholt. Gefahr entsteht hierbei, wenn das kalte Wasser zu schnell und zu stark in das umliegende Gestein gepresst wird, da durch das Sprin-gen des Gesteins Erdstöße ausgelöst werden können. Zuletzt gibt es noch tiefe Erdwärme-sonden. Diese funktionieren nach demselben Prinzip wie die Sonden zur Klimatisierung von Gebäuden, nur dass diese in größere Tiefen verlegt werden. Die Wassertemperaturen, die bei diesem Prinzip erreicht werden können, liegen jedoch selten über 40°C.
Ähnlich wie bei Erdwärmesonden ist auch bei diesen Verfahren eine Standortausweisung zwar möglich, jedoch aufgrund der Unsicherheit im Bezug auf die Untergrundverhältnisse nur schwer zu realisieren. Tiefengeothermieprojekte sind aufgrund ihrer Größe, in dem Fall des zugehörigen Kraftwerks an der Oberfläche, und den Auswirkungen auf den Raum raumbe-deutsame Vorhaben für die Regionalplanung, sofern sie im Außenbereich errichtet werden.
Artikel: Anna
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Geothermie heat from the earth’s interior
The heat, contained within the terrestrial crust is called geothermy (greek: geo=earth, therme = heat). This heat comes to about 70% from radioactive decay and to about 30% from the initial heat from the time of the earth’s origin and is transported via convection flow to the exterior. With increasing depth, the temperature in the underground rises for about 3°C per 100m. This increase of temperature is called geothermal degree of depth or geothermal gradient.
Geothermal energy collectors
To use the energy of the immediate underground, geothermal energy collectors can be used. They are laid horizontally into the ground in depths up to max. 5m, usually 0.2m below the freezing line.
The first 10-20m of underground are primarily heated through sunlight, but also through the circulation of warm ground water and the thermal conductivity of the ground. The temperatures in these depths show variations over the course of the year. At a depth of about 20-50m, however, temperatures are stable over the year and correspond to the average annual temperature of about 8°-10°C.
The heat gathered by a collector can either be used passively to cool down buildings or can be brought to a higher temperature level with a heat pump and then be used to heat buildings. It has to be mentioned, though, that heat pumps do not work without electricity. Today’s heat pumps get about 75% of the heat produced out of the environment, whereas 25% stem from conventional energy.
The demand of space for a collector is about the same to twice the size of the living area that is to be heated. Because the demand of space is quite low with the use of geothermal energy collectors as they need almost no surface area and are built mostly on private property, they posses no spatial significance. Furthermore, area designation by regional planning departments is not necessary for this kind of energy production, as the requirements needed are fulfilled everywhere.
A special form of the use of earth heat is geothermy from tunnels. When tunnels have a tunnel water fill of several 100 l/s, they can be used to produce energy. To do so, the leaking water should have a temperature between 12°C and 24°C. Similar to this, warm waters from mining sites can be used to produce geothermal energy.
Downhole heat exchangers
To use the deeper underground, U-shaped downhole heat exchangers are used. These are brought to depths up till 200m into the ground. In these heat exchangers, a carrier fluid circulates which will heat up in the depth and give away this heat on the surface. As temperatures are not that high in such relatively low depths, a geothermal heat pump has to be used additionally.
A danger that might arise with the use of downhole heat exchangers is that the surrounding underground cools down. A drop in temperature of about 2°C in a 2m range from the exchanger can happen.
With good planning, however, this cooling can be kept as insignificant as possible to ensure a longer period of effective use.
The composition of the underground varies from location to location. Geothermal use is bound to certain requirements, which are not met everywhere to the same extent. A sharp designation, as e.g. with wind energy, will however not be possible, as underground properties are rarely well known. Furthermore, it has to be taken into consideration that geothermic use always has to face ground water protection. Therefore the protection of ground water has to be given priority over geothermal use in certain areas. Downhole heat exchangers range rather deep, but use almost no surface area. No influence on the surroundings is to be expected and thus, downhole heat exchangers posses no spatial significance.
Deep geothermy
Deep geothermy describes the use of the earth’s heat in a depth of 400m or deeper. Deep geothermy projects often range to depths of several kilometres, as this is where temperatures are highest. The heat available there can be used in heating networks or for energy production by power plants. For this, however, temperatures of at least 100°C are required, which, in Germany, can be found in depths of about 3.000m.
There are several ways to use this deep heat. One possibility is hydrothermy. With this, hot water from water carrying geological layers is brought to the surface via drilling. After the water has cooled down, it is re-injected through a second drilling in some distance. A further possibility is the Hot-dry-rock-principle, falling under the “petrothermy” category. In this method, cold water is pressed into dry, hot rocks, causing fissures in the surrounding rocks. When the water enters these fissures, it is heated and then brought to the surface via a second drill hole. Danger arises, if the cold water is pressed to quickly and to firmly into the surrounding rocks, as splitting rocks might cause quakes.
Lastly, there are deep downhole heat exchangersm which work the same way as exchangers used to air condition buildings with the only difference being, that they are used in greater depths. The water temperatures that can be achieved with this principle however, are rarely above 40°C.
Similar to the use of downhole heat exchangers, a designation of areas is possible, but, due to the insecurity regarding underground properties, hard to realize. Deep geothermy projects possess spatial significance for regional planning because of their size (in case of a power plant) and their impact on the area.
Article: Anna
(Please find the english version below)
Als Geothermie (gr.: geo = Erde, therme = Wärme) wird die Wärme bezeichnet, die in der Erdkruste gespeichert ist. Diese Erdwärme setzt sich zu etwa 70 % aus radioaktivem Zerfall und zu rund 30 % aus der initialen Wärme, die noch aus Zeiten der Erdentstehung stammt und durch Konvektionsströme nach außen transportiert wird, zusammen. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur im Untergrund an. Im Schnitt sind dies 3°C auf 100 m. Diese Temperaturzunahme wird geothermische Tiefenstufe oder geothermischer Tiefengradient genannt.
Erdwärmekollektoren
Zur Nutzung der Energie des unmittelbaren Untergrunds können Erdwärmekollektoren einge-setzt werden. Sie werden horizontal in Tiefen bis max. 5 m in den Boden verlegt, üblicherwei-se 0,2 m unter die Frostgrenze.
Die ersten 10–20 m des Untergrunds werden hauptsächlich durch die Sonneneinstrahlung, aber auch durch die Zirkulation von warmem Grundwasser und die Wärmeleitfähigkeit des Bodens erwärmt. Die Temperaturen in den ersten Metern weisen jahreszeitliche Schwankungen auf, ab einer Tiefe von etwa 20–50 m herrschen jedoch das ganze Jahr über konstante Temperaturen, die in etwa der Jahresdurchschnittstemperatur von 8°–10°C entsprechen.
Die durch einen Kollektor gewonnene Wärme kann entweder passiv zum Kühlen von Gebäu-den genutzt werden oder mittels einer Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau trans-feriert und für Heizzwecke nutzbar gemacht werden. Es muss jedoch erwähnt werden, dass diese Wärmepumpen nicht ohne Strom auskommen. Bei den heutigen Wärmepumpen wird etwa 75 % der Wärme aus der Umwelt gezogen und 25 % aus konventionellem Strom beige-tragen.
Der Flächenbedarf für einen Kollektor beträgt etwa das ein- bis zweifache der Wohnfläche, die beheizt werden soll. Da bei der Nutzung von Erdwärmekollektoren der Flächenbedarf relativ gering ist, an der Oberfläche kaum Platz in Anspruch genommen wird und sie meist auf Privatgrundstücken verlegt werden, besitzen sie keine Raumbedeutsamkeit. Auch ist eine Standortausweisung seitens der Regionalplanung für diese Art der Energieerzeugung nicht nötig, da ihre Voraussetzungen überall vorhanden sind.
Eine Sonderform der Erdwärmenutzung nimmt die Geothermie aus Tunneln, auch Tunnelthermie genannt, ein. Bei Tunneln, die eine Tunnelwasserschüttung von mehreren 100 l/s aufweisen, kann dieses ebenfalls energetisch genutzt werden. Dazu sollten diese austretenden Wässer eine Temperatur von 12–24 C° aufweisen. Analog dazu kann auch die Nutzung der warmen Wässer aus Bergbauanlagen zur geothermischen Energiegewinnung herangezogen werden.
Erdwärmesonden
Zur Nutzung des tieferen Untergrunds werden U-förmige Erdwärmesonden verwendet, die meist in Tiefen bis 200 m, selten auch darüber, in den Untergrund gebracht werden. In ihnen zirkuliert ein Wärmeleitmedium, das sich in der Tiefe aufheizt und diese Wärme dann an der Oberfläche wieder abgibt. Da in diesen relativ geringen Tiefen die Temperaturen noch keine hohen Werte annehmen, bedarf es zusätzlich, ähnlich wie bei den Flächenkollektoren, einer Wärmepumpe.
Eine Gefahr, die bei der Nutzung von Erdwärmesonden auftreten kann, ist die Abkühlung des die Sonden umgebenden Untergrunds. Hierbei kann es im Abstand von 2 m zur Sonde zu einer Temperaturreduktion um 2°C kommen. Jedoch kann mit einer guten Planung die Abkühlung so gering wie möglich gehalten werden, um auf diese Weise eine möglichst lange Nutzungsdauer zu gewährleisten.
Die Temperaturen sowie die Untergrundbeschaffenheit variieren von Ort zu Ort. Die geother-mische Nutzung ist an bestimmte Voraussetzungen gekoppelt, die nicht überall in gleichem Umfang vorliegen. Eine flächenscharfe Festlegung wie z. B. bei der Windkraft wird es dabei jedoch nicht geben können, da die Untergrundverhältnisse selten genau bekannt und nur mit großer Mühe feststellbar sind. Zudem muss beachtet werden, dass der Geothermie immer auch der Schutz des Grundwassers gegenüber steht. Daher muss in bestimmten Gebieten dem Schutz des Grundwassers Vorrang vor der Energiegewinnung eingeräumt werden.
Erdwärmesonden reichen zwar weit in die Tiefe, an der Oberfläche nehmen sie jedoch, ähn-lich wie Erdwärmekollektoren, keinen Raum in Anspruch. Auch sind keine Auswirkungen auf die Umgebung zu erwarten. Daher besitzen Erdwärmesonden keine Raumbedeutsamkeit.
Tiefengeothermie
Als Tiefengeothermie wird die Erdwärmenutzung ab einer Tiefe von 400 m genannt. Tiefe Geothermieprojekte reichen meist in mehrere Kilometer Tiefe, da dort die Temperaturen am höchsten sind. Die dort vorhandene Wärme kann entweder zur Einspeisung in ein Nah- oder Fernwärmenetz dienen oder kann zur Stromgewinnung durch Kraftwerke genutzt werden. Allerdings sind dazu Temperaturen von mindestens 100°C erforderlich, die in Deutschland im Schnitt in 3.000 m Tiefe vorzufinden sind.
Es gibt verschiedene Arten, um die tiefe Wärme zu nutzen. Eine Möglichkeit ist die Hydrothermie, bei der heißes Wasser aus Wasser führenden geologischen Schichten mittels einer Bohrung an die Oberfläche gebracht wird. Nach dem Abkühlen wird es durch eine zwei-te Bohrung in einiger Entfernung wieder reinjeziert. Eine weitere Möglichkeit stellt das Hot-Dry-Rock-Prinzip dar, welches unter die Kategorie Petrothermie fällt. Bei diesem Verfahren wird in trockenes, heißes Gestein kaltes Wasser ein-gepresst, wodurch das umliegende Gestein Risse erhält. Dringt das eingepresste Wasser in diese Risse ein, wird es erhitzt und mittels einer zweiten Bohrungen, die in das Risssystem geteuft wurden, wieder an die Oberfläche geholt. Gefahr entsteht hierbei, wenn das kalte Wasser zu schnell und zu stark in das umliegende Gestein gepresst wird, da durch das Sprin-gen des Gesteins Erdstöße ausgelöst werden können. Zuletzt gibt es noch tiefe Erdwärme-sonden. Diese funktionieren nach demselben Prinzip wie die Sonden zur Klimatisierung von Gebäuden, nur dass diese in größere Tiefen verlegt werden. Die Wassertemperaturen, die bei diesem Prinzip erreicht werden können, liegen jedoch selten über 40°C.
Ähnlich wie bei Erdwärmesonden ist auch bei diesen Verfahren eine Standortausweisung zwar möglich, jedoch aufgrund der Unsicherheit im Bezug auf die Untergrundverhältnisse nur schwer zu realisieren. Tiefengeothermieprojekte sind aufgrund ihrer Größe, in dem Fall des zugehörigen Kraftwerks an der Oberfläche, und den Auswirkungen auf den Raum raumbe-deutsame Vorhaben für die Regionalplanung, sofern sie im Außenbereich errichtet werden.
Artikel: Anna
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Geothermie heat from the earth’s interior
The heat, contained within the terrestrial crust is called geothermy (greek: geo=earth, therme = heat). This heat comes to about 70% from radioactive decay and to about 30% from the initial heat from the time of the earth’s origin and is transported via convection flow to the exterior. With increasing depth, the temperature in the underground rises for about 3°C per 100m. This increase of temperature is called geothermal degree of depth or geothermal gradient.
Geothermal energy collectors
To use the energy of the immediate underground, geothermal energy collectors can be used. They are laid horizontally into the ground in depths up to max. 5m, usually 0.2m below the freezing line.
The first 10-20m of underground are primarily heated through sunlight, but also through the circulation of warm ground water and the thermal conductivity of the ground. The temperatures in these depths show variations over the course of the year. At a depth of about 20-50m, however, temperatures are stable over the year and correspond to the average annual temperature of about 8°-10°C.
The heat gathered by a collector can either be used passively to cool down buildings or can be brought to a higher temperature level with a heat pump and then be used to heat buildings. It has to be mentioned, though, that heat pumps do not work without electricity. Today’s heat pumps get about 75% of the heat produced out of the environment, whereas 25% stem from conventional energy.
The demand of space for a collector is about the same to twice the size of the living area that is to be heated. Because the demand of space is quite low with the use of geothermal energy collectors as they need almost no surface area and are built mostly on private property, they posses no spatial significance. Furthermore, area designation by regional planning departments is not necessary for this kind of energy production, as the requirements needed are fulfilled everywhere.
A special form of the use of earth heat is geothermy from tunnels. When tunnels have a tunnel water fill of several 100 l/s, they can be used to produce energy. To do so, the leaking water should have a temperature between 12°C and 24°C. Similar to this, warm waters from mining sites can be used to produce geothermal energy.
Downhole heat exchangers
To use the deeper underground, U-shaped downhole heat exchangers are used. These are brought to depths up till 200m into the ground. In these heat exchangers, a carrier fluid circulates which will heat up in the depth and give away this heat on the surface. As temperatures are not that high in such relatively low depths, a geothermal heat pump has to be used additionally.
A danger that might arise with the use of downhole heat exchangers is that the surrounding underground cools down. A drop in temperature of about 2°C in a 2m range from the exchanger can happen.
With good planning, however, this cooling can be kept as insignificant as possible to ensure a longer period of effective use.
The composition of the underground varies from location to location. Geothermal use is bound to certain requirements, which are not met everywhere to the same extent. A sharp designation, as e.g. with wind energy, will however not be possible, as underground properties are rarely well known. Furthermore, it has to be taken into consideration that geothermic use always has to face ground water protection. Therefore the protection of ground water has to be given priority over geothermal use in certain areas. Downhole heat exchangers range rather deep, but use almost no surface area. No influence on the surroundings is to be expected and thus, downhole heat exchangers posses no spatial significance.
Deep geothermy
Deep geothermy describes the use of the earth’s heat in a depth of 400m or deeper. Deep geothermy projects often range to depths of several kilometres, as this is where temperatures are highest. The heat available there can be used in heating networks or for energy production by power plants. For this, however, temperatures of at least 100°C are required, which, in Germany, can be found in depths of about 3.000m.
There are several ways to use this deep heat. One possibility is hydrothermy. With this, hot water from water carrying geological layers is brought to the surface via drilling. After the water has cooled down, it is re-injected through a second drilling in some distance. A further possibility is the Hot-dry-rock-principle, falling under the “petrothermy” category. In this method, cold water is pressed into dry, hot rocks, causing fissures in the surrounding rocks. When the water enters these fissures, it is heated and then brought to the surface via a second drill hole. Danger arises, if the cold water is pressed to quickly and to firmly into the surrounding rocks, as splitting rocks might cause quakes.
Lastly, there are deep downhole heat exchangersm which work the same way as exchangers used to air condition buildings with the only difference being, that they are used in greater depths. The water temperatures that can be achieved with this principle however, are rarely above 40°C.
Similar to the use of downhole heat exchangers, a designation of areas is possible, but, due to the insecurity regarding underground properties, hard to realize. Deep geothermy projects possess spatial significance for regional planning because of their size (in case of a power plant) and their impact on the area.
Article: Anna
Aus 3.500 Meter Tiefe steigt 120 Grad heißes Wasser in Europas modernstes Erdwärmekraftwerk in Unterhaching. 150 Liter pro Sekunde – das ist in ganz Deutschland einmalig. Genutzt wird das Thermalwasser für die CO2-freie und umweltfreundliche Erzeugung von Strom und Wärme.
Seit 2001 plante die Gemeinde Unterhaching, die geologische Besonderheit direkt unter der Stadt zu nutzen. Die zweitgrößte Kommune im oberbayrischen Landkreis München liegt im Süddeutschen Molassebecken, das in tieferen Erdschichten wasserführende Schichten (Aquifere) besitzt, die sich für geothermische Tiefenbohrungen eignen.
Nach sechs Jahren Planung und Bauarbeiten war es 2007 soweit. Ein Geothermiewerk versorgt die Gemeinde mit Wärme über ein eigens dafür installiertes Fernwärmenetz. Für den Betrieb des mittlerweile 35 Kilometer langen Netzes haben sich die Unterhachinger die Stadtwerke München mit ins Boot geholt und nutzen deren Infrastruktur, wie zum Beispiel die Störungsstelle. Mittlerweile hat das Werk eine Anschlussleistung von 44 Megawatt, was einer Wärmelieferung an 4.400 Haushalte entspricht. „Im vergangenen Jahr hat die Anlage so 20.000 Tonnen Kohlendioxid eingespart, langfristig rechnen wir mit einer Einsparung von bis zu 40.000 Tonnen CO2 pro Jahr,“ bilanziert Wolfgang Geisinger, Geschäftsführer des Werks.
Die Anlage hat zwei Bohrungen bis in 3.500 Meter Tiefe. Durch sie gelangt heißes Thermalwasser an die Oberfläche und wird per Wärmetauscher zur Energieversorgung genutzt. Das abgekühlte Wasser wird durch das zweite Bohrloch wieder ins Erdreich eingebracht, um erneut die dort verfügbare Wärme aufzunehmen. Mittlerweile ist der nächste Schritt erreicht: Das Geothermiewerk erzeugt auch Strom aus Erdwärme.
Die gleichzeitige Nutzung der Erdwärme für die Strom- und Wärmeproduktion ist das Besondere an dem bayerischen Projekt. „Die meisten Geothermieanlagen produzieren Wärme, in Unterhaching gibt es nun das größte Geothermie-Heizkraftwerk Deutschlands“, erklärt Stefan Dietrich, Referent des Bundesverbands Geothermie. „Für unsere Branche ist es ein bedeutendes Projekte, da es in der Praxis zeigt, dass Geothermie einen wichtigen Beitrag zur Energieversorgung in Deutschland leistet.“
Eine weitere Besonderheit der Anlage: Zum ersten Mal in Deutschland kommt das sogenannte Kalina-Verfahren zum Einsatz. Die Turbinen werden nicht wie sonst üblich mit Wasser, sondern mit einem Ammoniakgemisch angetrieben. Der Vorteil: Das Gemisch wird bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen gasförmig. Die Anlage hat dadurch einen höheren Wirkungsgrad mit höherer Energieausbeute.
In Deutschland gibt es drei Regionen, die im Untergrund wasserführende Schichten (Aquifere) haben und sich für eine geothermische Nutzung eignen: das Süddeutsches Molassebecken, den Oberrheingraben zwischen Frankfurt und Freiburg und das Norddeutsche Becken. Zurzeit liegt der Anteil der Geothermie an der Erneuerbaren Wärmeversorgung in Deutschland mit 630 Megawatt installierter Leistung bei einem Prozent, die Stromerzeugung noch darunter. Aber Experten sehen Wachstumschancen. Das Bundesumweltministerium erwartet, dass 2020 insgesamt 8,2 Milliarden Kilowattstunden Wärme aus Anlagen der tiefen Geothermie erzeugt werden können. Für die Stromerzeugung rechnet der Bundesverband Erneuerbare Energie damit, dass sich die installierte Leistung von heute acht Megawatt in den nächsten zehn Jahren auf 625 Megawatt steigert.
Weitere Informationen:
Projektdarstellung durch BINE Informationsdienst: Geothermische Stromerzeugung im Verbund mit Wärmenetz
Broschüre des Umweltbundesministerium: Nutzungsmöglichkeiten der tiefen Geothermie in Deutschland. 01/2009. www.bmu.de
Die Webseite der Geothermieanlage in Unterhaching: www.geothermie-unterhaching.de
Geothermische Brühe entspricht Chemikaliencocktail im Inneren von Zellen...