Erneuerbare Energien und Energieeffizienz in deutschen Kliniken

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GEOTHERMIE
» Die in der Erde gespeicherte Energie kann sowohl zum Heizen wie zum
Kühlen genutzt werden. «
Erdwärme oder Geothermie ist die im zugänglichen
Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme, die nahezu
unerschöpflich und mit relativ einfachen Mitteln
nutzbar gemacht werden kann. Über 99 % des Erdballs
sind heißer als 1000 Grad Celsius. Ein ständiger
Wärmestrom fließt aus dem Inneren der Erde an die
Oberfläche, von wo er ins Weltall abstrahlt. Je tiefer
man ins Erdinnere vorstößt, umso heißer wird es. Die
Erdwärme nimmt durchschnittlich pro 100 m um 3°C
zu. Je tiefer das Gestein liegt, desto heißer ist es also
– und, wenn vorhanden, das umgebende Wasser. An
vielen Orten der Erde sprudelt es als Thermalquelle
von selbst an die Oberfläche. Experten schätzen, dass
allein der täglich aus dem Erdinneren aufsteigende
Wärmestrom, der durch die Erdoberfläche in die Atmosphäre
gelangt und ungenutzt in den Weltraum
abgestrahlt wird, den weltweiten Energiebedarf um
das 2,5fache übertrifft.
Durch unterschiedliche Methoden der Gewinnung
ist es praktisch überall möglich, die Wärme der Erde
zu nutzen. Hierfür kommen das Erdreich als Wärmespeicher
sowie das Grundwasser als Energiequelle
für eine Nutzung in Betracht. Bei beiden Verfahren ist
eine Wärmerzeugung im Winter und eine Kühlung im
Sommer möglich.
Durch die kontinuierliche Forschung und Entwicklung
auf dem Gebiet der Erdwärmenutzung ist heute
ein technischer Stand erreicht, der eine lange Nutzungsdauer
und eine sehr wirtschaftliche Form der
Energiegewinnung möglich macht.
Technische Verfahren
Zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie dient
das Erdreich als Wärmespeicher. Erdsonden werden in
eine Tiefe von bis ca. 100 m in den Boden eingelassen.
In dieser Tiefe bestehen konstant Temperaturen von 8
bis 12° C mit denen sich im Winter über Wärmepumpen
heizen lässt und im Sommer auch Räume kühlen
lassen.
In einem anderen Verfahren werden Heißwasserreservoire
als Wärmequelle genutzt. Über einen Förderbrunnen
wird das Grundwasser an die Wärmepumpe
geführt, das abgekühlte Wasser wird dann über den
Schluckbrunnen wieder dem Grundwasser zugeführt.
Auch das Prinzip kann im Sommer die Räume kühlen.
Erdwärmenutzung in Deutschland
Da Heißwasserreservoire direkt unter der Erdoberfläche
in unseren Breitengraden selten sind, schien
Erdwärme-Nutzung bisher in Deutschland auf wenige
Orte beschränkt zu sein. Denn auf diese Weise
erzeugter Strom wird erst rentabel, wenn sehr große
und mehrere hundert Grad heiße Wasserdampfvorkommen
zur Verfügung stehen. Viele Gebiete in
Deutschland verfügen aber - wenn überhaupt - erst
in mehreren tausend Metern Tiefe über größere, ergiebige
Heißwasservorkommen. Bohrungen in solche
Bereiche sind teuer, und wenn kein Fernwärmenetz
zur Nutzung der Quellen vorhanden ist, ist selbst die
Wärmenutzung für Kommunen nicht reizvoll.
Pilotversuche mit dem neuen „Hot-Dry-Rock-(HDR)-
Verfahren“ erweisen sich hier aber als sehr viel versprechend.
Bei diesem Verfahren bohrt man in Tiefenbereiche
von 4000 bis 5000 Metern. Dort liegen
die Gesteinstemperaturen je nach Standort schon
bei 200 bis 300 Grad Celsius. Wenn man jetzt über
ein Bohrloch Wasser in den Untergrund treibt, kann
es sich dort aufheizen und über ein zweites Bohrloch
als heißer Wasserdampf wieder nach oben befördert
werden. So entsteht ein Kreislaufsystem, an das oberflächlich
Erdwärmekraftwerke angeschlossen werden
könnten. Mit diesem Verfahren wird man unabhängig
von natürlichen, unterirdischen Heißwasservorkommen
und könnte überall Erdwärme fördern. Und
mit entsprechenden Wärmetauscher-Technologien
ließe sich auch schon mit 100 bis 150 Grad heißem
Wasserdampf kostengünstig Strom produzieren. Für
normale Heizzwecke reichen schon so genannte „Erd-