Geothermie

Geothermie, auch Erdwärme genannt, ist die unterhalb der Erdoberfläche gespeicherte Wärmeenergie. Diese kann für das Beheizen von Gebäuden verwendet werden. Die Geothermie ist regional verfügbar, zuverlässig, grundlastfähig, landschaftsschonend, klimaneutral und nach menschlichem Ermessen unerschöpflich.

Es gibt verschiedene Geothermieanlagen. Diese werden nach der Bohrtiefe wie folgt unterschieden:

Oberflächennahe Geothermie

Die oberflächennahe Geothermie nutzt Bohrungen bis in 400 m Tiefe oder Kollektorfelder unterhalb der Erdoberfläche. Eine Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert in einem Rohrsystem im Untergrund und nimmt die Wärme aus dem Boden auf. Diese Wärme wird an eine Wärmepumpe abgegeben, die die Wärme auf das benötigte Temperaturniveau erhöht. Typische Systeme sind Erdwärmesonden.

Tiefe Geothermie

HHydrothermale Systeme nutzen tiefliegende wasserführende Schichten ab ca. 1000 m zur Wärmegewinnung. Bei petrothermalen Geothermie Systemen wird nicht auf den natürlich vorhandenen Wasserdampf oder das Thermalwasser zurückgegriffen, sondern es wird die natürliche Wärme des heißen Gesteins in ca. 2.000 - 6.000 Meter Tiefe genutzt. Hierbei wird über eine Injektionsbohrung kaltes Wasser von der Erdoberfläche in die Gesteinsschichten gepresst, erwärmt sich dort und gelangt über eine Förderbohrung wieder an die Tagesoberfläche Die Verfahren der petrothermalen Geothermie werden daher auch als "Hot-Dry-Rock-Verfahren" bezeichnet.

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Geothermie in Brandenburg

In energieeffizienten Neubauten oder bei Umrüstung wärmetechnischer Anlagen in Bestandsgebäuden wird mittlerweile vermehrt auf die Erdwärmenutzung durch eine Erdwärmepumpe gesetzt. In Brandenburg gibt es mehr als 71.238 Wärmepumpen (Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien (AEE), Stand: 2023). Sie haben eine ausreichende Leistungskapazität um beispielsweise ein Einfamilienhaus komplett zu beheizen. Nachfolgend sind einige Beispiele für Geothermieprojekte in Brandenburg benannt.

Geothermie-Forschungsplattform Groß Schönebeck: 

Das Deutsche GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam betreibt die Forschungsplattform Groß Schönebeck. Diese befindet sich 50 Kilometer nordöstlich von Berlin am südlichen Rand des Norddeutschen Beckens. Zwei Forschungsbohrungen erschließen wasserführende Schichten in Tiefen zwischen 3.900 und 4.400 m bei Temperaturen um 150 °C. Dort wurden alle Fragestellungen der geothermischen Energiebereitstellung unter natürlichen Bedingungen untersucht. Die wissenschaftlichen Arbeiten umfassten die sichere Erkundung potenzieller Reservoire und deren bohrtechnische Erschließung sowie Technologien zur nachhaltigen Nutzung von Wärme. Anhand von Bohrlochmessungen und 3D-Modellierungen wurde ein Abbild des geologischen Untergrundes erstellt.

Geothermieprojekt in Prenzlau: 

Aktuell wird die Errichtung einer neuen Geothermischen Heizzentrale in Prenzlau vorbereitet. Eine noch vorhandene Bohrung aus dem Jahr 1989 kann für das zukünftige geothermische System nach der Überprüfung durch geophysikalische Messungen genutzt werden. Im Jahr 2025 soll diese Bohrung dann für den Einsatz als Injektionsbohrung vorbereitet werden. Danach wird über eine neue Bohrung in ca. 1.000 m Tiefe, welche dann als Förderbohrung dient zukünftig ca. 44° C warmes Thermalwasser gefördert werden. Großwärmepumpen heben dann die Temperatur des Thermalwassers auf das Niveau des Fernwärmenetzes mit ca. 80° C an. Das Thermalwasser wird durch den Wärmepumpenprozess auf ca. 15° C abgekühlt und in der Injektionsbohrung wieder in 1.000 m Tiefe zurückgeführt. So entsteht ein Thermalwasserkreislauf, welcher lediglich mit dem Einsatz von elektrischer Energie hocheffizient für die Wärmeerzeugung genutzt werden kann. Diese geothermische Anlage soll zukünftig bis zu 60 % des Wärmebedarfs aller Fernwärmekunden in Prenzlau liefern (Quelle: Stadtwerke Prenzlau, Stand: 1.9.2024).

Geothermieprojekt der Stadtwerke Potsdam:

In Potsdam wird zukünftig ein Neubauwohnviertel durch Wärme aus dem Untergrund klimaneutral beheizt. Ein geothermisches Heizwerk stellt die benötigte Wärmemenge aus einer Tiefe von 1.076 Meter über eine Bohrung zur Verfügung. Das 47 °C warme Wasser wird durch Wärmepumpen auf ein nutzbares Temperaturniveau angehoben. Über einen Wärmetauscher gelangt die Wärme in das Niedertemperaturnetz des Wohngebietes. Die überschüssige Wärme soll in das Fernwärmenetz der Stadt eingespeist werden. Das abgekühlte Wasser wird über eine zweite Bohrung in das im Untergrund liegende Reservoir zurückgeführt (Stand 02.08.2024, weitere Informationen unter Energie und Wasser Potsdam).

 

Weitere Hinweise zur Geothermie: