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Erneuerbare Energien

Geothermie

Geothermische Energie oder "Erdwärme" nennt man die in Form von Wärme gespeicherte Energie unterhalb der Oberfläche der festen Erde, welche hauptsächlich aus dem Zerfall natürlich vorkommender radioaktiver Elemente stammt. Schon ab ca. 15m unter der Oberfläche ist die Bodentemperatur das ganze Jahr über konstant. In 5000 Metern Tiefe herrscht in der Schweiz eine Temperatur von rund 200°C. Diese Erdwärme lässt sich mit Hilfe verschiedener Methoden nutzen:

Vertikale Erdwärmesonden, Grundwasserbrunnen, Geostrukturen (Fundationspfähle, Schlitzwände) und warme Tunnelwässer werden in der Regel in Verbindung mit einer Wärmepumpe zu Heiz- und in manchen Fällen auch zu Kühlzwecken benutzt.

Die Schweiz ist Weltmeister in der Nutzung der Erdwärme mit Hilfe von Erdwärmesonden. Nirgends in der Welt sind mehr Erdwärmesonden-Anlagen pro Landesfläche installiert!

Mit Tiefbohrungen können heisse Grundwasservorkommen (Aquifere) angezapft werden, und aus dem trockenen Grundgebirge lässt sich mit Hilfe der "Enhanced Geothermal Systems" Technologie Energie gewinnen. Bei Temperaturen von über 100°C ist damit die Produktion von Elektrizität möglich, die Restwärme kann zu Heizzwecken verwendet werden.

Derzeit wird in der Schweiz keine Elektrizität aus geothermischen Quellen produziert. Im Rahmen des Deep Heat Mining Projektes in Basel ist jedoch die Errichtung einer Anlage mit 3 MW elektrischer und 20 MW thermischer Leistung geplant, welches dereinst rund 10'000 Haushalte mit Strom und 2'700 Haushalte mit Wärme versorgen soll. Bereits 1996 wurden auf Initiative und mit Unterstützung des BFE die ersten Vorarbeiten zu diesem Pilotprojekt durchgeführt. Die unerwartet starken Erschütterungen, welche durch den Bau des Kraftwerks Ende 2006 ausgelöst wurden, haben gezeigt, dass die Technologie sich noch im Forschungsstadium befindet und dass weiterhin grosser Forschungsbedarf im Bereich Reservoirstimulation und induzierter Seismizität besteht.  

Das Potenzial zur geothermischen Stromerzeugung ist in der Schweiz sehr gross. Allerdings bestehen noch grosse Unsicherheiten in Bezug auf die Kosten und die Machbarkeit der Stromerzeugung. Dennoch ist die Aussicht auf diese unerschöpfliche, saubere und kontinuierliche Energiequelle bestechend: sie ist CO2-frei, liefert Bandenergie und braucht wenig Platz. Experten rechnen bis 2030 mit rund einem Dutzend Anlagen, welche insgesamt 800 GWh Strom produzieren werden. Langfristig ist es denkbar, dass ein bedeutender Anteil des schweizerischen Stromkonsums durch geothermische Kraftwerke gedeckt werden kann.

Forschung und Entwicklung

Das Forschungsprogramm Geothermie des BFE setzt zwei Schwerpunkte: Erstens die kombinierte Strom- und Wärmeproduktion mit so genannten "Enhanced Geothermal Systems" (siehe oben) und zweitens das Heizen und Kühlen von Grossanlagen mit geothermischer Energie.

Grosse Gewerbe- und Dienstleistungsbauten benötigen oft ebenso viel Energie zum Kühlen wie zum Heizen. Die Geothermie kann beides liefern: Über Erdwärmesonden oder Geostrukturen wird im Winter Erdwärme mittels Wärmepumpen in das Gebäude gebracht. Im Sommer wird im "free cooling" Betrieb die überschüssige Wärme aus dem Gebäude in den Untergrund geleitet, wo sie für den Heizbetrieb gespeichert bleibt. Das BFE unterstützt die Entwicklung von Werkzeugen zur Auslegung dieser komplexen Anlagen und deren Erfolgskontrolle und Optimierung.

Quelle: bfe.admin.ch