Wärme aus dem Erdmantel

Es klingt wie eine Explosion in der Ferne. Und tatsächlich: Das merkwürdige Geräusch ist Kilometer weit entfernt. Nur: Es kommt aus der Tiefe der Erde. Im Fachjargon heißt die Prozedur "hydraulische Risserzeugung". Dabei wird Wasser mit 700 Bar Überdruck in das Gestein gepresst, vier Kilometer unter unseren Füßen, erklärt der Geologe Franz Binot vom Leibniz-Institut für angewandte Geophysik:

" Diese Audioaufzeichnung, da hat man ein Geophon in ein Bohrloch eingelassen, etwa 1000 Meter tief, und hat in einem benachbarten Bohrloch diese hydraulischen Risse im Untergrund erzeugt. Und bei diesem Riss entstehen eben diese Knackgeräusche, die man dann in dem anderen Geophon-Bohrloch aufzeichnen konnte. Man hört also im Hintergrund ein Rauschen, das sind die großen Pumpen, die das Wasser einpressen. Und die Knackgeräusche, die man dann hört, das ist das Aufreißen der Risse, die für die Wärmetauscherfläche erzeugt werden. "

Die Risse sind ein bis zwei Millimeter breit und dehnen sich über mehrere hundert Meter aus, wie Versuche in Horstberg - Lüneburger Heide - gezeigt haben. Die Hohlräume sind wichtig für die Nutzung der Erdwärme. Denn nur so entsteht ein sogenannter Wärmetauscher tief unten im heißen Gestein: Kaltes Wasser, nach unten gepumpt, erwärmt sich so auf 130 Grad Celsius. Eine gute Basis, um damit Gebäude zu beheizen.

" Was wir zeigen wollen ist, dass das prinzipiell geht. Und unser Ansatz ist dabei, dass man geothermisch heizen kann, an jeder beliebigen Stelle in Deutschland, und nicht nur dort, wo der Untergrund von vornherein wärmer ist. Sondern dass es wirklich an jeder beliebigen Stelle geht. "

Dr. Michael Kosinowski leitet das Forschungsprojekt GeneSys. Zentrales Ziel dabei: Das Gebäude der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe mit zwei Megawatt Heizenergie zu versorgen und - learning by doing - Probleme der tiefen Geothermie zu erkennen sowie Lösungen zu erarbeiten. Ungeklärt ist zum Beispiel die Frage, inwieweit die Kontamination des aufströmenden Wassers Probleme bereiten könnte. Im unterirdischen Gestein sind viele Stoffe enthalten, die sich im Heizwasserkreislauf anreichern können, sagt Dr. Christian Bönnemann.

" Da geht so einiges in Lösung: Mineralien, Salze, selbst Radon, eine gewisse Radioaktivität kann damit verbunden werden, auch hier haben wir noch ein Forschungsfeld bezüglich der Anlagensicherheit. Wie es letztlich funktionieren wird, das wissen wir noch nicht. Also wir haben da noch allerhand Unwägbarkeiten, die wir im Verlauf bei der Erschließung der Anlage in den Griff bekommen werden. "

Problematisch könnte das nach oben gepumpte heiße Wasser erst im oberirdischen Wärmetauscher werden, wenn das Tiefenwasser abkühlt, und die schwer löslichen Mineralsalze ausfällen. Die Ablagerungen im Rohrsystem könnten einen hohen Wartungsaufwand erforderlich machen. Das radioaktive Radon hofft man loszuwerden, indem das zurücklaufende Wasser in mehr als 1000 Metern Tiefe im Erdreich verpresst wird.

" Wir sind mit der Geothermie noch nicht so weit wie mit anderen regenerativen Energien, also wir stehen da noch am Anfang. Wir sind ganz sicher, dass auch die tiefe Geothermie, so wie wir das hier verfolgen, in absehbarer Zeit einen signifikanten Beitrag leisten kann. "

Zehn Millionen Euro wird das Projekt verschlingen. In 30 Jahren, so die Hoffnung, könnte sich die Investition auszahlen, wenn keine gravierende Probleme dazwischen kommen. Die tiefe Geothermie ist nach Einschätzung der Experten vor allem für die Beheizung großer Betriebe geeignet - Unikliniken, Behörden, Industrieanlagen. Muss dagegen erst noch ein Fernwärmenetz gebaut werden, um Wohngebiete zu versorgen, rechnet sich die tiefe Geothermie nicht mehr. Jedenfalls nicht bei den gegenwärtigen Rohölpreisen.