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Geothermie (Erdwärme)

Aufgrund des Zerfalls radioaktiver Elemente im Erdmantel und in der Erdkruste, steigt ein Wärmestrom an die Erdoberfläche auf. Dieser ist um ein Vielfaches größer als der heutige Energiebedarf der Menscheit, verschwindet aber ungenutzt im Weltraum.

Die Wärme der Gesteins- und Erdschichten sowie unterirdischer Wasserreservoirs kann energetisch sowohl zur Beheizung von Wohngebäuden oder zur Bereitstellung von Prozesswärme genutzt werden, als auch zur Stromerzeugung dienen. Die besonderen Vorteile liegen zum einen in der praktisch überall vorhandenen unerschöpflichen Verfügbarkeit, als auch in den kaum vorhandenen Angebotschwankungen. So können Erdwärmekraftwerke einen entscheidenden Anteil zur Deckung der Grundlast beitragen.

Dabei herrschen zwei Prinzipien zur Energiegewinnung vor: Zum einen wird im Erdreich vorhandenes heißes Wasser bzw. Dampf an die Oberfläche befördert und dort zur Nutzung der Energie abgekühlt. Alternativ wird Wasser erst in die Tiefe gepumpt, wodurch es sich in den Gesteinsschichten erhitzt und durch die Wärme nach oben steigt, um dort wieder abgekühlt zu werden. Für Mitteleuropa kann davon ausgegangen werden, dass sich die Temperatur der Erdschichten im Mittel um 3°C pro 100 m Tiefe erhöht.

Auf dem zweiten Prinzip basiert das Hot-Dry-Rock-Verfahren, dass sich als Möglichkeit zur geothermischen Strom- und Wärmeerzeugung im Beriech mehrer MW anbietet. Dabei wird Gesteinsschichten in bis zu 5 km Tiefe die nötige Wärme entzogen, um Nah- oder Fernwärmenetze oder spezielle Turbinen zur Stromzeugung zu speisen.

Die Grafik zeigt die Erdtemperaturen in 5000 m Tiefe. Weitere grundsätzliche Informationen erhalten sie bei Wikipedia.

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Quelle: DLR