Geothermie hat ihren Ursprung überwiegend in natürlichen, radioaktiven Zerfallsprozessen, die im Erdmantel stattfinden. Die dabei entstehende Wärme wird durch die Mantelkonvektion, also die ständige Umwälzung des Materials im Inneren, vom über 5.000 Grad heißen Erdkern bis an die Erdkruste transportiert. Ein Teil dieser Wärmeenergie dringt in für die Menschheit erschließbare Höhen vor und lässt sich somit als Tiefenwärme oder Erdwärme gewinnen und nutzen. Das Vegan Strom-Lexikon stellt Dir die Geothermie genauer vor.
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Wie und wofür wird Geothermie genutzt?
Unsere Erdkruste beherbergt nahezu unvorstellbar große Energiemengen. Selbst die in den drei oberen Kilometern gespeicherte Wärme könnte den weltweiten Energiebedarf theoretisch für über 100.000 Jahre decken. Allerdings ist nur ein kleiner Teil hiervon für uns tatsächlich technisch nutzbar. Geothermie wird bereits seit Jahrtausenden verwendet, etwa in den Thermalbädern des Römischen Reiches, bei den Chinesen und den Osmanen. Das erste geothermische Fernwärmenetz existiert seit dem 14. Jahrhundert in Frankreich. Heute findet Erdwärme Anwendung in verschiedenen Bereichen, hierbei wird zwischen direkter und indirekter Nutzung unterschieden.
Zur direkten Nutzung, also zur Nutzung der Wärme selbst, zählen das Heizen und Kühlen. Hierfür kann tiefe Geothermie selbst genutzt oder aber die Temperatur bodennaher Erdwärme mithilfe von Wärmepumpen angehoben werden. Die Wärmeenergie dient überwiegend der Beheizung von Gebäuden sowie der Warmwasserbereitung. Doch auch wichtige Straßen und Kreuzungen oder die Rollfelder der Flughäfen lassen sich so eisfrei halten. Bei geringen Temperaturen, die im oberflächennahen Untergrund herrschen, kann das geförderte Wasser ebenfalls zur natürlichen Kühlung dienen.
Indirekt wird Geothermie auch zur Stromerzeugung genutzt. Hierbei dient die Wärmeenergie für gewöhnlich dazu, wie auch in den meisten konventionellen Kraftwerken, ein Medium zu verdampfen. Dieser Dampf treibt schließlich eine Turbine an, deren gekoppelter Generator elektrischen Strom produziert. In vielen Kraftwerken kommt hierfür Pentan zum Einsatz, eine organische Flüssigkeit, die schon bei 80 Grad Celsius siedet und somit bereits Thermalwasser als hinreichende Wärmequelle nutzen kann. Hydrothermale Heiß- und Trockendampfvorkommen können hingegen über 150 Grad erreichen und stellen somit genug Energie bereit, um im Alleingang eine Turbine in Rotation zu versetzen. Diese Form der Energieerzeugung kommt in Deutschland jedoch nicht vor.
In Deutschland könnte in Zukunft das Grubenwasser eine gewichtigere Rolle spielen. Das Abpumpen des Grubenwassers zählt zu den Ewigkeitskosten im Bergbau. Pumpen befördern es aus bis zu 1.400 Metern Tiefe an die Oberfläche, denn es könnte es sonst die Grundwasservorräte verunreinigen. Allein im Ruhrgebiet in Nordrhein-Westfalen fallen als Folgen des jahrzehntelangen Steinkohleabbaus jedes Jahr bis zu 70 Millionen Kubikmeter Grubenwasser an. Es hat eine Wärme von mindestens 30 Grad Celsius. Stellenweise erreicht es sogar die Marke von 70 Grad. Kommende Generationen können es sich nicht mehr leisten, dieses Energiepotential zu ignorieren. Mit dem Grubenwasser lassen sich Gewächshäuser direkt beheizen oder Wärmepumpen betreiben.
Die Vor- und Nachteile der Geothermie
Bei der Betrachtung der Vor- und Nachteile der Geothermie wird ihre Bedeutung für den Klima- und Energiewandel schnell klar. Zu den größten Pluspunkten zählen wie bei jedem regenerativen Energieträger die gute Ökobilanz sowie die für unsere Bedürfnisse unendliche Verfügbarkeit. Hinzu kommt, dass sie anders als andere Erneuerbare Energien keinen schwankenden Abhängigkeiten unterliegt: Sie benötigt weder Sonne, Wind noch Strömung, sondern die Erdwärme ist einfach da. Aus diesem Grund können Geothermiekraftwerke ohne Weiteres zur Grundlast des Stromnetzes beitragen.
Allerdings ist Geothermie nicht überall verfügbar beziehungsweise ihre Erschließung nicht rentabel. Hauptsächlich eignen sich vulkanische Regionen, wie etwa bestimmte Inselgruppen, oder aber ozeanische Gräben und Becken zur Nutzung, da durch die Magmakammern die nötige Erdwärme hier weitaus näher an der Erdoberfläche aufsteigt. Dazu sei auch gesagt, dass Geothermiekraftwerke nicht zwangsläufig emissionsfrei sein müssen, denn durch das „Anzapfen“ der Erdkruste können eingeschlossene Treibhausgase sowie andere Schadstoffe entweichen. Nicht zuletzt besteht die Möglichkeit, dass die Bohrungen, die zur Errichtung eines Geothermiekraftwerks notwendig sind, Erdbeben auslösen. In der Regel sind die erzeugten Schwingungen jedoch nicht bis kaum spürbar.
Geothermie ist nachhaltig, umweltfreundlich und vegan
Allen Nachteilen, die Geothermie mit sich bringt, kann heute bereits in nahezu vollem Umfang begegnet werden. Daher stellen Erdwärmekraftwerke eine regenerative, klimaneutrale und tierfreundliche Energiequelle dar, sofern bestimmte Kontrollen erfolgen. Dies betrifft hauptsächlich die Überprüfung der Seismizität, also der Erdbebengefahr des beabsichtigten Standorts, sowie den Ausschluss von Schadstoffvorkommen in der Erdkruste. Sobald jedoch sichergestellt ist, dass keine Risiken diesbezüglich bestehen, ist die Ökobilanz der Geothermie bei der Energieerzeugung positiv. Hinzu kommt, dass das Kraftwerk selbst keine negativen Auswirkungen auf seine Umgebung und folglich auch nicht auf die umliegenden Lebensräume hat, sobald es einmal in Betrieb ist.
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