Entwicklung der Geothermie

Von Katharina Moser, Windhoek

Die Weltwirtschaft sucht nach erneuerbaren Energien, und nimmt dabei die Fortführung von Atomenergie und den Ausbau grünen Wasserstoffs in den Blick. Doch eine weitere Methode der Energiegewinnung könnte ebenfalls von Bedeutung sein: Geothermie. Darüber berichtete das Wissenschaftsmagazin Nature kürzlich in einem Artikel. Autor Davide Castelvecchi beschreibt das Zukunftspotenzial der Energiegewinnung durch die Hitze des Erdkerns.

Demnach erhielt das Start-Up Fervo Energy aus Texas erst letzten Monat die Genehmigung der US-Regierung, ihre Geothermie-Anlage in Utah auszubauen – nur ein Signal für die wachsende Bedeutung der Geothermie. Vereinbarungen in der Branche zeigten, dass „diese Technologie an der Schwelle zu einem breiten kommerziellen Erfolg steht“, sagt Lauren Boyd, Geologin und Leiterin des Geothermal Technologies Office im US-Energieministerium in Washington, DC, laut Nature.

Im Gegensatz zur konventionellen Geothermie, die es schon seit fast einem Jahrhundert gibt, seien die jüngsten Projekte nicht auf natürliche heiße Quellen angewiesen, sondern erzeugten diese selbst, so der Nature-Bericht. Bei diesem Verfahren werde ein Bohrloch in bis zu mehreren Kilometern Tiefe gebohrt, wo das Gestein eine Temperatur von etwa 200 °C erreicht und Wasser und Sand unter hohem Druck eingepresst sind. Dadurch entstünden Risse im Gestein, die dessen Durchlässigkeit erhöhten und ein Reservoir an erhitztem Wasser schafften, das über ein zweites Bohrloch kontinuierlich entnommen werden könne. Das heißt, unter Druck stehendes Wasser wird dann zur Stromerzeugung genutzt, erklärt Castelvecchi. Dieser Ansatz, genannt Enhanced Geothermal Systems (EGS), wird seit den 1970er Jahren erprobt, aber bei den meisten Projekten sei es nicht gelungen, nennenswerte Mengen an Energie zu gewinnen.

Die Verbesserungen der letzten Jahre kamen unter anderem aus den Lehren, die die Öl- und Gasindustrie bei ihren Bohrvorhaben gelernt hat. Darunter sind Methoden, bei denen nicht nur vertikal, sondern auch horizontal gebohrt wird, um das Potenzial des Gesteins auszunutzen. Das Erdbebenrisiko wollen Projekte wie Utah FORGE und Fervo reduzieren, indem sie besondere Achtsamkeit an den Tag legen.

Noch weiter geht dem Nature-Bericht zufolge ein Unternehmen in Calgary, Kanada. Eavor verzichte gänzlich auf Fracking. „Stattdessen hat das Unternehmen ein ausgeklügeltes magnetisches Führungssystem entwickelt, bei dem sich die Bohrköpfe der beiden Bohrlöcher gegenseitig führen und unterirdisch geschlossene Schleifen bilden“, so Castelvecchi. „Es gibt kein GPS, wenn man sich viereinhalb Kilometer unter der Erde befindet“, sagt demnach Matt Toews, der Chef-Techniker des Unternehmens. Die Firma baut erste kommerzielle geothermische Anlagen in Deutschland.

Geothermie bleibt trotz dieser Fortschritte eine sehr teure Form der Energiegewinnung. Obwohl die Kosten voraussichtlich sinken würden, werde die Geothermie der nächsten Generation voraussichtlich immer noch teurer sein als viele andere Energieformen, berichtet Castelvecchi. Da sie aber jederzeit verfügbar sei, könnte sie kohlenstoffarme Ressourcen, die von Natur aus variabel sind, wie Solar- und Windenergie, ergänzen. „Sie füllt eine Nische, in der es wirklich nicht viele Optionen gibt“, sagt demnach der Energiesystemforscher Wilson Ricks von der Princeton University in New Jersey. Ihre Hauptkonkurrenten wären dann andere teure Energiequellen wie Kernkraft, Biomasse und Wasserstoff.