Geothermie Der Kern der Bohrung

Ein Wissenschaftler erklärt, wann die neue Technik Erdbeben auslösen kann und ob sich die Erde durch sie abkühlt: "Wenn wir nichts mit der Wärme machen, wird sie an den Weltraum abgegeben."

Von Inga Rahmsdorf

Welche Risiken und Chancen bringt eine Geothermieanlage für eine Gemeinde und ihre Bewohner? Rüdiger Schulz leitet ein Forschungsprojekt zur Geothermie im Großraum München. Der Professor arbeitet am Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) in Hannover und hat bereits in den 1980er Jahren in der Region München die Potentiale zur die Nutzung von Geothermie untersucht.

Herr Schulz, kann es sein, dass die Erde bebt und die Gläser wackeln, wenn nebenan für eine Geothermieanlage gebohrt wird?

Nein, bei den Bohrungen kann nichts passieren. In Deutschland gibt es rund 30 000 Tiefbohrungen, vor allem im Erdöl- und Erdgasbereich. Das haben die Techniker im Griff.

Aber es hat doch schon Bohrungen gegeben, bei denen die Erde bebte.

Nicht bei den Bohrungen selbst. Aber es gibt Projekte, bei denen im Untergrund erst Fließwege für das Wasser geschaffen werden müssen. In Basel zum Beispiel wurde Wasser mit Druck in den Untergrund gepumpt, um das Gestein zu öffnen. Dabei werden Mikro-Erdbeben ausgelöst. Im Großraum München setzt man diese Technik aber nicht ein. Denn die Voraussetzungen sind hier günstiger, der Untergrund ist so porös, dass das Wasser zwischen den beiden Bohrlöchern gut zirkulieren kann.

Ist es im Endeffekt billiger, mit Geothermie zu heizen als mit Erdöl oder Erdgas?

Das muss man im Einzelfall klären: Wie tief muss ich bohren? Wie hoch sind die Kosten? In welcher Zeit soll sich die Anlage rentieren? Bei der Geothermie hat man erst einmal hohe Investitionskosten. Die Bohrungen sind teuer. Dafür sind dann die Betriebskosten sehr gering. Wenn die Anlage einmal läuft, muss man eigentlich nur noch die Pumpe betreiben. Für die Energielieferung zahlt man nichts mehr. Anders als bei Erdgas und Erdöl ist man nicht vom Weltmarkt abhängig.

Es gibt die Sorge, dass für die Bohrungen Chemiecocktails in das Gestein gepumpt werden.

Nein, Chemiecocktails sind das nicht wirklich. Das können Sie sich vorstellen wie bei einer Kaffeemaschine, dort muss man ab und an auch den Kalk mit Säure lösen. Nach Abschluss der Bohrungen wird häufig eine Säure in das Loch gepumpt, um Kalk und Verstopfungen zu lösen, damit das Wasser anschließend besser fließen kann. Das ist aber so harmlos wie Zitronensäure.

Wenn warmes Wasser aus der Erde gepumpt und kaltes Wasser an anderer Stelle wieder eingespeist wird, kühlt sich dann nicht irgendwann die Erde dort unten ab?

Die Anlagen laufen mindestens 30 Jahre. Erst nach dieser Zeit könnte das Wasser, das nach oben gepumpt wird, etwas kühler sein. Das sind aber keine Temperatursprünge, sondern die Abkühlung liegt zunächst bei ein bis zwei Grad. Es ist ein sehr, sehr langsamer Vorgang.

Dann kühlt sich aber trotzdem die Erde, wenn auch langsam, irreversibel ab?

Nein, wenn man die Bohrlöcher einige Jahre in Ruhe lässt, wird das Wasser wieder so heiß wie zuvor. Die Temperatur im Erdkern liegt bei 5000 Grad. Es strömt ständig Wärme an die Erdoberfläche. Wenn wir nichts mit der Wärme machen, wird sie an den Weltraum abgegeben. Mit Geothermie sammeln wir sozusagen die Wärme ein. Es ist, als würde ständig eine Gasflamme im Inneren der Erde brennen, die wir für die Geothermie nutzen.

Das klingt ja geradezu, als wäre Geothermie die Lösung aller Energieprobleme: kein Rohstoff, der ausgeht, und der Wärmestrom fließt beständig und unendlich nach. Wo ist der Haken?

Für den gesamten Energiebedarf wird Geothermie nicht reichen. Das Problem ist, dass die Energiedichte relativ gering ist. In Bayern versucht man eine optimale Energiegewinnung zu gewährleisten. Produktions- und Injektionsbohrungen liegen im Schnitt zwei Kilometer auseinander. Die Bohrlöcher kann man nicht beliebig weit auseinandersetzen, sonst kann nicht mehr sichergestellt werden, dass sie miteinander verbunden sind - also das Wasser tatsächlich zwischen den beiden Löchern zirkuliert.

Kann man überall in Deutschland Geothermie einsetzen?

München und die ganze Region zwischen Donau und Alpenvorland ist am besten geeignet. Aber auch im Oberrheingraben, also zwischen Basel und Frankfurt, und in Norddeutschland kann man Geothermie aus tiefen Grundwasserleitern nutzen. Im Mittelgebirge dagegen ist diese Art der Nutzung nicht möglich.

Und in Naturschutzgebieten oder dicht bebauten Städten?

Eine geothermische Anlage im Naturschutzgebiet zu betreiben, wäre theoretisch kein Problem. Problematisch sind die Bohrungen: für die Bohranlage braucht man eine etwa hundert mal hundert Meter große Fläche. Und das Bohren ist nicht leise. Aber in Pullach und Riem hat sich gezeigt, dass mit Lärmschutzmaßnahmen auch in Wohngebieten gebohrt werden kann.

Wenn eine Gemeinde eine Geothermieanlage bauen möchte, braucht sie dafür viel Fläche?

Es werden zwei Löcher gebohrt, das sind nicht mehr als zwei Nadelstiche in der Erde. Dort schaut anschließend jeweils ein Rohr mit einem Durchmesser von 45 Zentimetern aus dem Erdboden heraus. Dann brauchen Sie noch ein Gebäude für die Technik, insbesondere die Energieumwandlung und Verteilung. Das muss nicht groß sein. Wenn Sie das Gebäude der Geothermieanlage in Unterhaching anschauen: es ist deutlich kleiner als ein konventionelles Kraftwerk.

Einige Gemeinden haben die Sorge, dass wir mit der Geothermie Trinkwasser verschwenden, das wir in Zukunft dringend brauchen könnten?

Besonders in Süddeutschland hat das Tiefenwasser sehr gute Qualität. In Erding wird es ja sogar in der Therme genutzt. Das Wasser, das wir hochpumpen, fließt aber nicht in die Heizungen, sondern es wird ihm in einem Wärmetauscher die Energie für den sekundären Heizkreislauf entzogen. Das abgekühlte Wasser wird wieder in das zweite Bohrloch eingespeist. Die Qualität des Wassers wird nicht verändert. Im Gegenteil, wenn wir das Wasser in Zukunft als Trinkwasser nutzen wollen, müssen wir auf weniger als 15 Grad abkühlen, also vorher geothermisch nutzen.