Tiefe Geothermie
Aus Geothermieportal
Tiefe Geothermie erschließt unmittelbar die Wärme von Gesteinen ab etwa 400 m Tiefe und mindestens 20°C. Die in der Tiefe erreichten Temperaturen werden dabei oftmals sowohl zur Wärmegewinnung als auch zur Stromerzeugung (bei >100°C) genutzt. Welche Temperaturen erreicht werden, hängt sowohl von der Tiefe als auch von den geologischen Gegebenheiten ab. So kann die Temperaturzunahme z.B. in Ländern wie Island oder Italien in klassischen geothermischen Lagerstätten über 100°C/km betragen. In Zentraleuropa liegt der Temperaturgradient eher bei 30°C/km. Zwei unterschiedliche technologische Lösungen werden angewendet:
- Hydrothermale Systeme
- Petrothermale Systeme
In den hydrothermalen Systemen erfolgt die Energiegewinnung über Wässer aus dem Porenraum hinreichend durchlässiger Gesteinsschichten (Aquifere), die aufgrund der erhöhten Temperaturen oft stark mineralisiert sein können. Nach der Temperaturabgabe über Wärmetauscher wird das abgekühlte Wasser meistens wieder in den Untergrund injiziert. In Zentraleuropa werden hierfür Temperaturen ab ca. 60°C genutzt. Ein Beispiel sind Wässer von 58-85°C im Pariser Becken, die aus einer Tiefe von ca. 2000 m zum Beheizen großer Wohngebiete via Fernwärmenetz gewonnen werden. In Deutschland wird z.B. in Neustadt-Glewe (Mecklenburg-Vorpommern) aus 100°C Heizenergie für ein Gewerbegebiet sowie im Sommer auch elektrsicher Strom gewonnen.
Ist ein Gestein nicht durchlässig genug für die ausreichende Förderung thermaler Wässer, wird in sog. petrothermalen Systemen Wasser über künstlich geschaffene bzw. erweiterte Klüfte durch das heiße Gestein geleitet und an der Oberfläche zur Energiegewinnung (auch Stromerzeugung) genutzt. Dieses Verfahren wird auch als "Enhanced Geothermal Systems" (EGS) bezeichnet und kommt bisher in mittleren Temperaturbereichen zur Anwendung (ca. 120° bis 200°C). In Zentraleuropa werden diese Temperaturen erst in Tiefen von mehr als 2500 m erreicht. Beispiele sind das europäische Forschungsprojekt in Soultz-sous-Forêts (Elsass) im Oberrheingraben, sowie der Standort in Landau/Pfalz und der Forschungsstandort des GeoForschungsZentrum Potsdam in Groß Schönebeck im norddt. Becken. Ein Extremfall von EGS ist das sog. "Hot Dry Rock" Verfahren, bei dem in einem dichten und mehr oder weniger tockenen Gestein künstliche Risse erzeugt werden und Wasser von der Oberfläche zugeführt wird, das nach der Zirkulation durch das künstliche Risssystem die gewonnene Wärme an der Oberfläche wieder abgibt. Versuche zu solchen Systemen wurden z.B. in den USA oder in Japan durchgeführt (wofür die heisseste Bohrung der Welt mit über 500°C in knapp 4km Tiefe abgeteuft wurde). siehe auch Internetseite Tiefe Geothermie des LBGR
