Ein Zahmeissel steht vor dem Bohrturm am Geothermie-Bohrplatz der Deutschen ErdWärme | picture alliance/dpa

Stellantis prüft Anwendung Ist Geothermie der "schlafende Riese"?

Stand: 18.01.2023 12:28 Uhr

Lange war die Geothermie nicht wettbewerbsfähig. Mit steigenden Gaspreisen erhält sie nun Rückenwind. Stellantis und das Rohstoffunternehmen Vulcan prüfen, ob das Opel-Werk in Rüsselsheim künftig mit Erdwärme betrieben werden kann.

Der zweitgrößte Autohersteller Europas, Stellantis, will das Opel-Stammwerk in Rüsselsheim künftig mit Energie aus Geothermie versorgen. Zusammen mit dem Karlsruher Rohstoffkonzern Vulcan wurde dazu ein Eckpunktepapier vereinbart. Beide Unternehmen nehmen dabei an, dass das Projekt von 2025 an einen "erheblichen Teil des jährlichen Energiebedarfs des Werks" decken könnte.

Dabei will Vulcan an mehreren Stellen im Oberrheingraben aus gefördertem heißem Thermalwasser hochwertiges Lithiumhydroxid gewinnen, das für den Bau von Batterien für Elektrofahrzeuge benötigt wird. Dabei kann jedoch auch Strom und Wärme produziert werden. Stellantis ist seit dem vergangenen Sommer zweitgrößter Anteilseigner beim deutschen Ableger der australischen Vulcan-Gruppe und zudem ein großer Lithium-Kunde.

In einer ersten Phase soll Vulcan die Machbarkeit geothermischer Anlagen für das Opel-Werk prüfen. Das Unternehmen verfügt nach eigenen Angaben über eine Lizenz, im hessischen Ried nach Erdwärme und Lithium zu suchen. Der gewonnene Strom könne nach derzeitigen Annahmen ab 2025 einen "erheblichen" Teil des Energiebedarfs im Autowerk abdecken, hieß es. Der Strom soll auch in das externe Netz eingespeist werden.

Wie funktioniert Geothermie?

Doch was versteht man eigentlich unter Geothermie? Geothermie bezeichnet letztlich nichts anderes als Erdwärme, die unter der Erdoberfläche gespeichert ist - ob in Gestein, Grund- oder Tiefenwasser. In Deutschland wird in aller Regel die hydrothermale Geothermie genutzt. In Tiefen von zwei bis vier Kilometern befinden sich Thermalwasserfelder, die Temperatur des heißen Wassers kann in der Tiefe von 3000 Metern bis zu 120 Grad betragen.

Je tiefer man bohrt, desto heißer wird es. Im Schnitt wird davon ausgegangen, dass die Temperatur des Wassers in Mitteleuropa um drei Grad Celsius je hundert Meter Tiefe zunimmt. Mit Pumpen wird das heiße Wasser an die Oberfläche befördert. Die unter der Erde enthaltene Wärmeenergie kann dabei sowohl zum Heizen als auch zur Erzeugung von Strom genutzt werden. Im Sommer kann die Technologie kühlen, indem sie Wärme aus Gebäuden in den Untergrund führt. Die Energie aus Tiefen bis zu 400 Metern wird als oberflächennahe Geothermie bezeichnet; alles, was tiefer ist, als Tiefengeothermie.

Eine klimafreundliche Alternative

Die Nutzung der Erdwärme wird grundsätzlich als klimafreundlichere Variante zur Energiegewinnung gesehen, da es im Vergleich zu den fossilen Energieträgern Öl und Gas zu keinem Verbrennungsprozess kommt. Ein weiterer Vorteil der Wärmequelle aus dem inneren der Erde ist, dass sie schier unerschöpflich ist. Über den Zerfall radioaktiver Elemente im Erdinneren wird Wärme freigesetzt; ein Prozess, der Millionen Jahre andauern kann.

Der Bund für Umwelt und Naturschutz sieht einen besonderen Vorteil der Geothermie dabei auch darin, dass mit ihr im Unterschied zu anderen erneuerbaren Energien Grundlastkraftwerke betrieben werden können. So ist die mittels Erdwärme erzeugte Energie im Vergleich zu Wind- oder Solarenergie auch unabhängig vom Wetter.

Ein Viertel des Gesamtbedarfs?

Der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG zufolge macht der Wärmesektor 56 Prozent des nationalen Energiebedarfs aus. Die Geothermie könnte danach rund ein Viertel des Gesamtbedarfs in Deutschland decken, knapp 300 Terawattstunden Jahresarbeit bei 70 Gigawatt installierter Leistung. Das ist jedoch lediglich die Schätzung für die Tiefengeothermie. Die mögliche Energie aus der oberflächennahen und mitteltiefen Geothermie kommt da noch oben drauf, womit das gesamte Potential sogar bis zu 1000 Terawattstunden betragen könnte.

Nicht überall lassen sich jedoch die Thermalwasserfelder in Deutschland anzapfen. Es müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein, um die geothermischen Ressourcen auch energetisch zu nutzen, heißt es vom Fraunhofer IEG: Die Thermalwassertemperatur muss allein hoch genug sein für die vorhergesehene Nutzung; zudem braucht es eine gewisse Durchlässigkeit des Gesteins, damit das heiße Wasser in großen Mengen an die Oberfläche gelangen kann. Das Alpenvorland, der Oberrheingraben und das Norddeutsche Becken, das sich von Süd-Niedersachsen bis unter die Nord- und Ostsee erstreckt, erfüllen etwa diese Voraussetzungen.

Jahrelang dominierten Fossile

Das erste geothermische Kraftwerk wurde 2003 in Neustadt-Glewe in Betrieb genommen. Stand 2022 waren in Deutschland 42 Anlagen zur Nutzung der tiefen Erwärme in Betrieb. Dass der Ausbau erst jetzt richtig an Fahrt aufnimmt, hat auch damit zu tun, dass die Geothermie lange nicht wettbewerbsfähig war. Fossile Energieträger haben in Deutschland über Jahre hinweg den Energiemarkt dominiert, sagt Rolf Bracke, Leiter des Fraunhofer IEG, tagesschau.de. Die Wärme entstand quasi das Abfallprodukt aus der Verbrennung - und war damit im Überfluss vorhanden.

Die steigenden Energiepreise machen die Geothermie aber wieder wettbewerbsfähig. Die Energiegewinnung aus Erdwärme bezeichnet Bracke daher als "schlafenden Riesen". Jetzt bekomme die Geothermie den Rückenwind, den sie schon lange aus Klimaschutzgründen verdiene.

Milliardeninvestition in München

Der Ausbau soll künftig weiter und vor allem schneller vorangehen. Die Stadtwerke München wollen bis 2030 allein eine Milliarde Euro in die Tiefengeothermie investieren, mit dem weiteren Ausbau der thermischen Leistung bis Anfang der 30er könnte dann die Grundlast der Münchner Wärmeversorgung abgedeckt werden. Für den Ausbau der Anlagen sind in Deutschland jedoch Milliarden nötig. Um in zehn Jahren rund 25 und in 20 Jahren 70 Gigawatt geothermische Wärmeleistung zu installieren, sind dem Fraunhofer Institut zufolge mittelfristig knapp 60 und langfristig 170 Milliarden Euro zu mobilisieren.

Ein Hemmnis beim Ausbau sieht Bracke beim sogenannten Fündigkeitsrisiko. Man müsse davon ausgehen, dass von zehn Tiefbohrungen im Schnitt ein bis zwei Bohrungen nicht die erwünschte Menge an Thermalwasser finden. Das Problem: Solche Bohrungen samt der Voruntersuchung des Untergrunds können zwischen 15 und 20 Millionen Euro kosten. Viele Stadtwerke seien nicht bereit, dieses Risiko einzugehen. Eine Lösung sieht er darin, das finanzielle Risiko etwa über ein staatliches Programm in Form eines Fonds abzufedern.

Kritik an Geothermie

Trotz der Vorteile gibt es durchaus Kritik an der Geothermie, vor allem zu möglichen seismischen Aktivitäten, die die Bohrungen in die Erde auslösen könnten. Solche Seismizitäten könnten da auftreten, wo die Erdkruste natürlicherweise gespannt sei, so Bracke. In Regionen, in denen es diese Spannungen gebe, müsse man besonders vorsichtig sein. Auch da habe eine Lernkurve in den vergangenen Jahren eingesetzt: So werde das abgekühlte Thermalwasser mit weniger Druck in den Untergrund zurückgeführt, um keine Bruchprozesse zu provozieren.

Laut dem Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) sind aber auch Lärm und Emission von Schadstoffen nicht zu vernachlässigen. Die Bohrungen könnten je nach Tiefe zwischen einigen Tagen und Wochen bis zu zwölf Monate dauern, weswegen für einen ausreichenden Schallschutz gesorgt werden müsse. Zur Seismizität und auch zu einer möglichen Beeinträchtigung der Grundwasserleiter und Oberflächengewässer schreibt das Umweltbundesamt, dass bei Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben und Nutzung geeigneter Frühwarnsysteme keine unbeherrschbaren Risiken für die Umwelt bestehen.

Über dieses Thema berichtete Deutschlandfunk am 27. November 2022 um 16:30 Uhr.