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Nutzung tiefer Geothermie

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Erneuerbare Energien

Zusammenfassung

Neben der Sonnenenergie und der aus der Wechselwirkung von Planetengravitation und -bewegung resultierenden Energie zählt auch die im Erdinneren gespeicherte Wärme zu den regenerativen Energiequellen. Diese sogenannte geothermische Energie kann grundsätzlich mit Hilfe offener und geschlossener Systeme nutzbar gemacht werden.

  • Unter offenen Systemen sind Konzepte zu verstehen, mit denen die im tiefen Untergrund ggf. vorhandenen Tiefenwässer gefördert, als Energieträger genutzt (d. h. abgekühlt) und anschließend wieder in den Untergrund verpresst werden (d. h. das im Untergrund vorhandene Tiefenwasser dient als Wärmeträgermedium für den Transport der Wärme nach Übertage). Ist der Wassergehalt im Untergrund zu gering für eine aus techno-ökonomischer Sicht ausreichende Förderung, kann auch Oberflächenwasser in den Untergrund gepumpt und dort im Gestein erwärmt werden. Dabei vermischt es sich mit den im tiefen Untergrund bereits vorhandenen Wässern. Anschließend wird diese Mischung wieder nach Übertage gefördert. Voraussetzung für ein derartiges Konzept ist, dass das geothermische Speichergestein eine ausreichende Durchlässigkeit aufweist; dies muss ggf. zuvor durch entsprechende technische Maßnahmen (z. B. Fracen) sichergestellt werden. Charakteristisch für derartige Systeme ist immer, dass sie „offen“ sind bezüglich des Untergrunds und damit das geförderte Geofluid im direkten Kontakt mit dem Gestein bzw. den darin enthaltenen Poreninhaltsstoffen steht bzw. mit diesen identisch ist (d. h. Stoffaustausch).

  • Als geschlossene Systeme werden Konzepte bezeichnet, bei denen von Übertage ein Wärmeträgermedium (meist wie für den Einsatz in Fernwärmenetzen aufbereitetes Wasser (d. h. entionisiertes Wasser mit Korrosionsinhibitoren)) in einem geschlossenen Kreislauf durch die warmen oder heißen Gesteinsschichten des tiefen Untergrunds geleitet wird, sich dabei erwärmt und dadurch diese Wärme für eine übertägige technische Nutzung verfügbar macht. Hier kommt es im Unterschied zu den offenen Systemen nicht zu einem unmittelbaren Kontakt zwischen dem Wärmeträgermedium und dem Gestein (d. h. Wärmeträgermedium und Poreninhaltsstoffe sind nicht identisch). Das eingesetzte Wärmeträgermedium dient nur dem Transport der geothermischen Wärme und steht nicht im Ausgleich mit den im Untergrund ggf. vorhandenen Tiefenwässern (d. h. kein Stoffaustausch).

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft (IUE), Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH), Eissendorfer Str. 40, 21073, Hamburg, Deutschland

    Sebastian Janczik Dipl.-Ing., Martin Kaltschmitt Prof. Dr.-Ing. & Nils Kock Dipl.-Ing.

  2. Geothermie Neubrandenburg GmbH, 17033, Neubrandenburg, Deutschland

    Frank Kabus Dr.-Ing. & Peter Seibt Dr.-Ing.

Authors
  1. Sebastian Janczik Dipl.-Ing.
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  2. Frank Kabus Dr.-Ing.
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  3. Martin Kaltschmitt Prof. Dr.-Ing.
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  4. Nils Kock Dipl.-Ing.
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  5. Peter Seibt Dr.-Ing.
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Corresponding authors

Correspondence to Martin Kaltschmitt Prof. Dr.-Ing. , Martin Kaltschmitt Prof. Dr.-Ing. , Martin Kaltschmitt Prof. Dr.-Ing. , Martin Kaltschmitt Prof. Dr.-Ing. , Martin Kaltschmitt Prof. Dr.-Ing. or Martin Kaltschmitt Prof. Dr.-Ing. .

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Energiewirtschaft (IUE), TU Hamburg-Harburg Inst. Umwelttechnik und, Hamburg, Germany

    Martin Kaltschmitt

  2. Institut für Konstruktion, Universität Innsbruck, Innsbruck, Austria

    Wolfgang Streicher

  3. Lahmeyer International GmbH, Bad Vilbel, Germany

    Andreas Wiese

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© 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

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Janczik, S., Kabus, F., Kaltschmitt, M., Kock, N., Seibt, P. (2013). Nutzung tiefer Geothermie. In: Kaltschmitt, M., Streicher, W., Wiese, A. (eds) Erneuerbare Energien. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-03249-3_10

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