Geothermie: Die Kraft der Erdwärme nutzen

Es wird dieser Tage zu Recht viel über Solar- und Windenergie geredet. Dabei bleibt eine wichtige Form der regenerativen Energie leider oft auf der Strecke: die Geothermie bzw. Erdwärme.

Unsere Erde birgt in ihrem Innern gewaltige Energiemengen in Form von Wärme, die wir langfristig nutzen können. Neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen zufolge stammt die Energie in etwa zur Hälfte aus radioaktiven Zerfallsprozessen unter der Erdoberfläche. Die restliche Energiemenge stammt vermutlich noch aus der Zeit der Entstehung unseres Planeten.

Lassen Sie uns einen Blick auf die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten der Geothermie werfen.

Heizen mit Erdwärme

Die nahe liegendste Nutzung der Erdwärme besteht in der Heizung von Gebäuden. Je tiefer man ins Erdinnere vordringt, desto höher werden die Temperaturen. Man unterscheidet zwischen oberflächennaher Geothermie und tiefer Geothermie:

  • Die Heizung von Wohnhäusern mithilfe der Erdwärme geschieht vor allem durch die Installation einer Erdsonde in Tiefen von selten mehr als 100 Metern. Die Temperaturen in unmittelbarer Nähe der Erdoberfläche sind dabei nicht hoch genug, um ein Haus zu heizen. Daher wird die von der Trägerflüssigkeit nach oben transportierte Erdwärme mit einer Wärmepumpe angehoben.
  • In 1 Kilometer Tiefe beträgt die Temperatur fast überall auf der Welt zwischen 35 und 40 Grad Celsius, sodass ab dieser Tiefe der Einsatz einer Wärmepumpe entfallen kann.

Die Nutzung der Erdwärme zur Heizung von Gebäuden ist in einigen Teilen der Erde bereits weit fortgeschritten. So stammt 90 Prozent der Heizenergie Islands aus Erdwärmequellen.

Kühlen mit Erdwärme

Die Möglichkeit zur Kühlung von Büro- oder Wohnräumen über eine Erdsonde ergibt sich aus den vergleichsweise niedrigen Temperaturen in den entsprechenden Tiefen. In diesem Fall bleibt die Wärmepumpe ausgeschaltet, sodass die relativ niedrige Untergrundtemperatur direkt an den zu kühlenden Raum abgegeben wird. Dieses Prinzip nennt man “passive Kühlung”.

Kühlung ist durch die Umkehrung des Wärmepumpenkreislaufs aber auch aktiv möglich: Die abzuführende Wärme wird dabei mithilfe der Wärmepumpe in das Erdreich abgegeben. Für Gebäude mit hohem Kühlbedarf wie zum Beispiel Rechenzentren ergibt sich hieraus eine attraktive Möglichkeit zur Klimatisierung, denn die Nutzung der Geothermie erlaubt die Senkung des Energiebedarfs um bis zu 90 Prozent.

Stromerzeugung mit Erdwärme

Bei der hydrothermalen Stromerzeugung durch Erdwärme ist man auf deutlich höhere Temperaturen jenseits des Siedepunkts angewiesen. Dazu kann heißes Wasser über Rohre an die Oberfläche befördert und zum Betrieb einer Dampfturbine genutzt werden, die über einen Generator Elektrizität erzeugt.

In Deutschland steckt die Nutzung der Geothermie zur Stromerzeugung noch in den Kinderschuhen, was allerdings auch auf die relativ niedrigen Temperaturen der hiesigen Warmwasservorkommen zurückzuführen ist. Auch hier nimmt Island eine Vorreiterrolle ein: Ein gutes Viertel der Stromproduktion stammt aus Erdwärme.

Eine Technologie für die Zukunft?

Die Geothermie ist eine scheinbar verheißungsvolle Technologie zur Nutzung der Erdwärme. Was denken Sie darüber? Haben Sie vielleicht schon eigene Erfahrungen mit Geothermie gemacht? Wird Ihr Haus sogar bereits per Erdwärme geheizt oder gekühlt?

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