Geothermie

Geothermie bezeichnet die Nutzung von Wärme aus dem Erdinneren für die Energie- und Wärmeerzeugung. Die Wärme stammt aus natürlichen geologischen Prozessen wie Magma, heißem Gestein und in Speichern vorhandenen Fluiden. Geothermische Systeme lassen sich zur Stromerzeugung oder direkten Wärmeanwendung einsetzen.

Technologien umfassen elektrische Kraftwerke, die geothermische Kräfte in Strom umsetzen, sowie Wärmepumpen zur Heizung und Kühlung von Gebäuden. In Kraftwerken werden Typen wie Trocken-Dampf-, Flash-Dampf- und Binary-Cycle-Verfahren verwendet. Direkt genutzt wird heiße Geothermie für Nahwärme, industrielle Prozesse, Schwimmbäder und landwirtschaftliche Anwendungen.

Ressourcen variieren nach Temperatur und Verfügbarkeit von Fluide. Hochtemperatur-hydrothermale Reservoirs ermöglichen effiziente Stromerzeugung; niedrigere Temperaturen werden mit Binary- oder Flash-Verfahren genutzt. Enhanced Geothermal Systems (EGS) erschließen temperierte Gesteine ohne natürliche Durchlässigkeit durch hydraulische Stimulation.

Anwendungsgebiete liegen in vulkanisch aktiven Regionen, Inselstaaten und Gebirgsregionen, zudem in städtischen Wärmenetzen. Geothermie liefert bedeutende Strommengen in Ländern wie Island, Kalifornien, Neuseeland und Italien; direkt genutzt wird Wärme in vielen europäischen Ländern und Japan.

Umwelt- und ressourcenbezogene Aspekte: Betrieb emittiert wenig Treibhausgase. Mögliche Umweltprobleme umfassen Landnutzung, Wasserentnahme, brine- oder Scaling-Probleme sowie induzierte Seismizität bei EGS. Hohe Investitionskosten, langwierige Standort- und Ressourcensuche sowie regulatorische Rahmenbedingungen beeinflussen die Wirtschaftlichkeit.

Historisch reicht die Nutzung heißer Quellen bis in die Antike. Die moderne Geothermie entwickelte sich seit dem Mitte des 20. Jahrhunderts; der größte kommerzielle Anfang war The Geysers in Kalifornien (1960er). Seitdem hat sich die Technologie weiter verfeinert und weltweit verbreitet.