Temperaturanzeige einer Geothermieanlage | dpa

Wärmegewinnung aus Grundwasser Wie viel Potenzial hat die Geothermie?

Stand: 14.05.2022 10:45 Uhr

Seit dem Ausbruch des Ukraine-Krieges wächst das Interesse an importunabhängigen Energien. Ein Verfahren ist die Geothermie, die Wärmegewinnung aus Grundwasser. Welches Potenzial birgt sie?

Von Frank Bäumer, BR

Im Münchner Heizkraftwerk Süd ist die Zeitenwende auf dem Energiesektor schon angekommen. Neben zwei klassischen Gas- und Dampfturbinenanlagen ist hier seit einigen Monaten eine neue Geothermieanlage in Betrieb - nach Betreiberangaben eine der modernsten Europas. Aus rund 3000 Metern Tiefe wird über 100 Grad heißes Wasser aus der Erde gepumpt.

Die Anlage fördert genug Energie, um 80.000 Münchnerinnen und Münchner mit Wärme zu versorgen. Anschließend wird das Wasser unverändert in einem geschlossenen Kreislauf wieder in die Erde geleitet. Bis 2040 will die Stadt die gesamte Wärmeversorgung auf erneuerbaren Energien umstellen - und setzt dabei voll auf Erdwärme.

Möglichkeiten derzeit kaum genutzt

Das Potenzial des Thermalwassers aus der Tiefe ist enorm: Schätzungen zufolge könnten allein durch die hydrothermale Geothermie, dem Abschöpfen von Wasserspeichern in bis zu vier Kilometern Tiefe, mehr als 25 Prozent des Wärmebedarfs in Deutschland gedeckt werden. Ebenso viel Energie steckt in den höher gelegenen Warmwasserquellen bis etwa 400 Meter Tiefe - hier spricht man von der sogenannten oberflächennahen Geothermie. Derzeit wird allerdings lediglich 1,5 Prozent des gesamten Wärmebedarfs in Deutschland durch Geothermie gedeckt.

Nicht jedes Gebiet eignet sich gleichermaßen für die Gewinnung von Erdwärme aus großen Tiefen. Voraussetzung sind Gesteine im Boden, die Grundwasser leiten können, die sogenannten Aquifere. Besonders günstige Bedingungen bieten das süddeutsche Voralpenland, das Norddeutsche Becken und der Oberrheingraben. Je besser die geologischen Voraussetzungen, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die bis zu zehn Millionen Euro teure Bohrung nicht genügend Wasser fördert.

Nicht ohne seismologisches Risiko

Hydrothermale Geothermieanlagen erfordern sorgfältige Planung und Umsetzung sowie umfassende Genehmigungsverfahren, um Schäden durch ein unbeabsichtigtes Anheben oder Absenken des Bodens zu vermeiden. Auch bei korrekt durchgeführten Bohrungen können durch die Druck- und Temperaturveränderungen im Untergrund leichte Erdbeben entstehen. Allerdings bleiben diese Erdstöße meistens weit unter der menschlichen Wahrnehmungsschwelle. Ob durch Geothermieanlagen in Deutschland auch stärkere Erdbeben ausgelöst werden können, ist umstritten.

In der bayerischen Gemeinde Poing bei München wurden allerdings in den Jahren 2016 und 2017 mehrere spürbare Erdstöße bis zu einer Stärke von 2,4 nach der Richterskala registriert, für die eine kurz zuvor errichtete Geothermieanlage verantwortlich gemacht wurde. Die Betreiber stellten fest, dass bereits vorhandene Spannungen im Gestein empfindlich auf das Einleiten von kaltem Wasser reagierten. Als Konsequenz überarbeitetete man das Verfahren und errichtete ein seismologisches Überwachungsnetz, das auch kleinere Erdbeben genau erfasst. Weitere Vorfälle dieser Art blieben seitdem aus.

Grafische Darstellung von Erdschichten und den dazugehörigen Temperaturen

Zur Nutzung von Erdwärme werden in Deutschland zwei Techniken angewandt: das Verfahren der hydrothermalen Tiefengeothermie und der Einsatz von Erdwärmesonden.

Nutzbar auch für Privathaushalte

Im Gegensatz zur aufwändigen und teuren Tiefengeothermie bieten die oberflächennahen Varianten auch die Möglichkeit der Nutzung für Privathaushalte. Durch einfache Wärmesonden, die Erdwärme in einer Tiefe von rund 100 Metern aufnehmen, kann hier, abhängig von den lokalen Gegebenheiten, recht kostengünstig das Eigenheim mit Wärme versorgt werden: Einfache Anlagen gibt es bereits ab etwa 15.000 Euro, zahlreiche Förderprogramme gewähren außerdem Zuschüsse.

Neben der Wärmegewinnung können oberflächennahe Geothermieanlagen auch zur Kühlung von Gebäuden verwendet werden; ein Aspekt, der angesichts einer zunehmenden Erwärmung unserer Städte immer mehr an Bedeutung gewinnt. Immerhin ließen sich mit der richtigen Nutzung von kühlem Grundwasser viele stromfressende Klimaanlagen einsparen. In Schweden ist man bei der Nutzung dieser Technologie schon deutlich weiter als in Deutschland: Rund ein Drittel der Häuser in Stockholm werden inzwischen mit einfachen Geothermieanlagen klimatisiert.

Über dieses Thema berichtete SWR Aktuell Baden-Württemberg am 13. Mai 2022 um 18:00 Uhr.