So funktioniert Geothermie

Im Inneren der Erde herrschen enorme Temperaturen. Die Idee, diese Hitze zu nutzen, ist nicht neu: Schon die Römer bauten Badehäuser an heißen Quellen. Im Mittelalter entstand in Chaudes-Aigues, einer kleinen Stadt in Frankreich, das erste dokumentierte Fernwärmenetz. Dabei wurde heißes Wasser aus umliegenden Quellen über Holzrohre an Häuser geleitet. In der Toskana nahm 1911 das erste kommerzielle Geothermiekraftwerk den Betrieb auf, und 1984 ging in Waren (Müritz) die erste deutsche Erdwärmeanlage im Megawatt-Leistungsbereich ans Netz. Heute gewinnt Erdwärme immer mehr an Bedeutung für die Wärmeversorgung. Fachleute schätzen, dass klimafreundliche Wärme aus der Tiefe rund ein Viertel des deutschen Wärmebedarfs decken könnte. Für Berlin sehen Schätzungen ein ähnliches Potenzial.

Je tiefer das Wasser liegt, desto heißer ist es. Oberflächennahe Geothermie nutzt den Untergrund bis in etwa 400 Meter Tiefe. Das Wasser dort erreicht bis zu 25 Grad Celsius und wird für das Beheizen und Kühlen von Gebäuden genutzt.

Die Tiefe Geothermie nutzt Thermalwasser in 1.000 Meter Tiefe und mehr. Hier kann das Wasser deutlich heißer sein: Fachleute erwarten in Berlin in 1.500 bis 2.000 Metern Tiefe ergiebige Vorkommen mit mindestens 55 Grad Celsius. Die daraus gewonnene Wärme soll vor allem in die Fernwärmenetze fließen.

Theoretisch lässt sich mit Erdwärme auch Strom erzeugen, das erfordert jedoch mindestens 120 Grad Celsius, um Turbinen mit Dampf betreiben zu können. Solche Temperaturen findet man unter Berlin in dieser Tiefe nicht. Zudem sind wir bei erneuerbaren Energien für die Stromerzeugung bereits gut aufgestellt.

Die Nutzung der Erdwärme ist sicher. Berlin setzt auf erprobte Verfahren: Natürlich vorkommendes Thermalwasser wird an die Oberfläche gefördert und nach dem Entzug der Wärme wird es wieder zurückgepumpt. Der Flächenverbrauch und der Eingriff ins Erdreich sind minimal.

Auch das Grundwasser, das für eine Stadt wie Berlin von großer Bedeutung ist, bleibt geschützt. Tiefbohrungen bestehen aus mehreren ineinandergeschobenen Rohren, die wie ein Teleskop funktionieren. Alle Zwischenräume werden zusätzlich zementiert, um eine sichere Abdichtung zu Schichten zu gewähren, die Grundwasser führen. Ausgeschlossen ist zudem, dass salzhaltiges Wasser aus tieferen Schichten in die Nähe des Grundwassers gelangt, das der Trinkwassergewinnung dient.

Nicht nur Berlin setzt auf die Wärme aus der Tiefe. Auch in anderen Städten und Regionen wird Erdwärme erfolgreich genutzt oder erkundet. Eine Vorreiterrolle nimmt dabei München ein, wo bereits mehrere Anlagen in Betrieb sind. Derzeit entsteht dort die größte Geothermieanlage auf dem europäischen Festland. Perspektivisch will die Stadt 40 Prozent ihrer Wärme klimafreundlich aus der Tiefe gewinnen. Auch Nordrhein-Westfalen verfolgt ehrgeizige Ziele: Bis 2045 sollen circa 20 Prozent des Wärmebedarfs aus Geothermie gedeckt werden. Aktuell laufen großflächige Erkundungen der tieferen geologischen Strukturen.