Geothermie in Rheinland-Pfalz

Tiefe Geothermie

Die Tiefe Geothermie umfasst Systeme mit Bohrtiefen von über 1.000 m. Dabei sind hydrothermale von petrothermalen Lagerstätten zu unterscheiden. Die hydrothermale Geothermie nutz dass in Aquiferen (Grundwasserleitern) natürlich vorkommende Grundwasser bzw. Systeme mit einer hohen Fluiddurchlässigkeit (bspw. Störungszonen) im Untergrund. Das heiße Fluid wird über eine Förderbohrung an die Erdoberfläche gebracht, die Energie (Wärme) mittels Wärmetauscher entzogen und durch eine Injektionsbohrung im Untergrund demselben Aquifer wieder zugeführt. Je nach Tiefe des genutzten Aquifers kann die Fluidtemperatur im Bereich von 25 °C (Niederenthalpie-Systeme) bis über 100 °C (Hochenthalpie-Systeme) betragen.

Bei der Nutzung petrothermaler Lagerstätten kommt häufig das Hot-Dry-Rock-Verfahren (HDR) zum Einsatz. Dabei werden in „heißen, trockenen Tiefengesteinen“ über Bohrungen künstlicher Risse generiert und somit ein unterirdischer Wärmetauscher hergestellt. Durch Injektion von Fluiden in den Untergrund wird den Gesteinen – meist kristallines Grundgebirge – die Wärme entzogen. Durch Förderbohrungen wird das erwärmet Fluid an die Erdoberfläche gebracht. Beim Hot-Dry-Rock-Verfahren ist somit eine Unabhängigkeit von wasserführenden Schichten im Untergrund gegeben. Bei diesem Verfahren werden Temperaturen von über 150 °C anvisiert, da meist die geothermische Stromproduktion im Vordergrund steht. 

Oberflächennahe Geothermie

Oberflächennahe Geothermie nutzt die Erdwärme aus den oberen Bereichen der Erde bis ca. 400 m. Dabei setzt man auf verschiedene Technologien, wie zum Beispiel Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren und Erdwärmekörben. Eine energetische Nutzung der in diesem Bereich herrschenden Temperaturen (bis ca. 15 °C) ist meist nur durch Anhebung des Temperaturniveaus möglich. Dies geschieht in den meisten Fällen durch Wärmepumpen, die die Umweltwärme durch die Nutzung von Strom oder Gas auf ein Temperaturniveau anheben, sodass die Wärmeenergie bei Ein- oder Zweifamilienhäuser, Bürogebäude oder Industriebetriebe, aber auch Straßen und Bahnweichen zur Raumheizung oder Warmwasserbereitung genutzt werden kann.

Beim Ziel, den Kohlendioxid-Ausstoß bis 2020 um 40 Prozent und bis 2050 um 90 Prozent zu reduzieren, steht auch eine umweltfreundliche, sparsame und effiziente Wärmeversorgung von Gebäuden im Fokus. Hierbei kann die Nutzung von Wärmepumpen für die Gewinnung von Erdwärme eine entscheidende Rolle spielen. Oberflächennahe Geothermie leistet bereits heute einen wichtigen Beitrag zur regenerativen Energieerzeugung – über 500 Erdwärmepumpen waren 2013 in Rheinland Pfalz installiert (Quelle: Landesamt für Geologie und Bergbau Rheinland-Pfalz).