J.R. Ewing, der Ölbaron aus der Fernsehserie "Dallas", fände am Oberrhein sicherlich Gefallen. Das Erdreich steckt voller Bodenschätze, die darauf warten, entdeckt zu werden. Seine Bohrtürme und Förderpumpen könnte Ewing gleich mitbringen, damit lässt es sich nämlich nicht nur nach Öl, sondern auch nach unterirdischen Heiß-Wasser-Quellen bohren.
Deutschland sitzt auf einem Energieschatz und beginnt, ihn auch zu nutzen.
(Foto: Foto: ddp)Geologen haben ein solches Wasserreservoir jetzt angezapft, 3000 Meter unter dem pfälzischen Dallas: in Landau, wo von 2007 an Deutschlands bislang größtes Kraftwerk zur Stromerzeugung aus Erdwärme in Betrieb gehen soll. Voraussichtliche Leistung: 2,5Megawatt - genug für 5000 Haushalte. "Die Ressourcen der Erdwärme sind gigantisch, wir müssen sie nur erschließen", sagt Jörg Baumgärtner.
Unter der Leitung des Geophysikers hatten sich im vergangenen Herbst gewaltige Maschinen in das Erdreich von Landau gefressen. Unermüdlich frästen sich Bohrköpfe schräg in die Tiefe, um auf ihrem Weg möglichst viele wasserführende Gesteine aufzubrechen.
Ein Risiko-Unternehmen: Jederzeit hätte sich ein Bohrkopf festfressen oder eine Tunnelwand einstürzen können. Doch die Hauptbohrung glückte. Nach 63 Tagen stieß die Fördercrew auf ein Reservoir von 150 Grad heißem Wasser. Eine gigantische Dampfwolke aus der Tiefe hüllte den Bohrturm ein.
Es ist das erste Mal, dass in Deutschland im kommerziellen Maßstab Strom aus Erdwärme gewonnen werden soll. Derzeit gibt es nur eine kleine Testanlage in Neustadt-Glewe (Brandenburg). Aber auch im globalen Vergleich ist das Projekt von Landau einmalig. Im Gegensatz zu Ländern wie Italien, Island oder Mexiko besitzt Deutschland keinen aktiven vulkanischen Untergrund, der die nötige Hitze nahe der Oberfläche erzeugt.
Darum hat sich hierzulande bisher nur das Heizen per Geothermie etablieren können, das mit geringeren Plusgraden auskommt. "Wir haben leider keine oberflächennahen Heißdampflager", sagt Baumgärtner.
Darum müssen Geothermie-Schatzsucher in Deutschland viel tiefer bohren als in anderen Regionen der Welt. Im weltweiten Mittel erwärmt sich der Untergrund alle 100 Meter um etwa drei Grad. In 3500 Metern ist das Wasser daher knapp 100 Grad heiß, das reicht zur effizienten Stromerzeugung.
Dank günstiger geologischer Gegebenheiten dringt die Landauer Wärme allerdings weiter nach oben - wenn auch nicht annähernd so weit wie in vulkanisch aktiven Gegenden.
Wirtschaftliche Risiken
Der Versuch, die Landauer Erdwärme anzuzapfen, barg deshalb besondere wirtschaftliche Risiken. "Vor der Hacke ist das Dunkel", hieß es schon früher bei den Bergleuten. Kleinste regionale Abweichungen können das Aus für ein solches Projekt bedeuten, wenn beispielsweise die nutzbare Wassermenge in der Tiefe zu gering ist.
Und auch eine zweite Bohrung für das Geothermie-Kraftwerk musste gelingen, durch die das abgekühlte Thermalwasser wieder in die Tiefe strömen kann. Stimmt zum Schluss auch der Abstand der Bohrlöcher, kann das Wasser in einem Kreislauf fließen und sich in der Tiefe immer wieder aufwärmen. "Sind die Bohrungen erfolgreich, ist der Rest ein Kinderspiel", sagt Baumgärtner.
Wer ein ausreichend großes Wasserreservoir anzapft, braucht nur noch das Kraftwerk anzuschließen. Darin überträgt man die Wärme des angezapften Tiefenwassers, um möglichst viel Strom zu erzeugen, auf ein zweites Medium, das bei niedrigeren Temperaturen als Wasser siedet und per Dampfdruck Turbine und Generator antreibt. In Landau ist dies der Kohlenwasserstoff Pentan.
Das Projekt profitiert von der aktuellen Gesetzeslage. Die rot-grüne Regierung hatte im Jahr 2004 die Konditionen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes für Strom aus Erdwärme kräftig verbessert - nun sind 15 Cent pro Kilowattstunde garantiert. Seither machen sich Kommunen und Energieversorger auf die Suche.
Am gesamten Oberrhein und im Molassebecken im bayerischen Voralpenland laufen Probebohrungen. Die geologischen Bedingungen sind hier besonders günstig (siehe Grafik), sämtliche Konzessionen für Bohrungen sind bereits vergeben.
Beispiel Unterhaching: Das Erdwärme-Kraftwerk, das die bayerische Gemeinde von 2007 an mit Strom und Wärme versorgen soll, ist ähnlich weit fortgeschritten wie das in Landau.
Oder Bruchsal: Hier arbeitet der Stromkonzern Energie Baden-Württemberg mit den Stadtwerken zusammen. In Neuried am Oberrhein soll die Schatzsuche Anfang 2007 beginnen. Sogar der isländische Geothermie-Multi Enex engagiert sich jetzt in Deutschland, 2007 starten Bohrungen in Starnberg und im pfälzischen Kehl.
In Landau hatten Wissenschaftler den idealen Bohrplatz zunächst mitten in der Stadt ausgemacht. "Dummerweise befindet sich hier der Zoo", berichtet Heiner Menzel, Geschäftsführer der Firma Geo-X, die das Landauer Kraftwerk errichtet. Auf dem ehemaligen Gelände der Panzerwerkstätten der französischen Armee bot sich die nächste Möglichkeit. Hier wurde gebohrt und wird nun gebaut. "Echte Wärme kommt von unten", prangt es vom Baustellenschild.
Produktionskosten durch staatliche Förderung gedeckt
Mindestens 20 Jahre lang will die Firma Geo-X aus dem Thermalwasser Strom erzeugen und ins öffentliche Netz speisen. Rund 300 Haushalte, die in direkter Nähe der Anlage liegen, werden außerdem mit Fernwärme beheizt. Die Produktionskosten seien mit der neuen Technik zwar hoch, dies werde durch die staatliche Förderung aber einigermaßen gedeckt, sagt Menzel.
"Wahrscheinlich kommen wir mit den 15Cent gerade hin." Konventionell erzeugter Strom dagegen muss meist bei Preisen von wenigen Cent pro Kilowattstunde kostendeckend sein.
Dafür sei die Technik nicht nur sicher und umweltfreundlich, sagt Menzel, sondern auch anderen alternativen Energien überlegen: "Anders als Sonnen- oder Windkraftanlagen hat das Erdwärme-Kraftwerk nicht mit einer schwankenden Versorgung zu kämpfen."
Die Kraft der Tiefe
Und das Potenzial der in der Erde gespeicherten Wärme gilt als unerschöpflich. Nach einem Bericht des Büros für Technikfolgenabschätzung des Bundestags von 2003 ließe sich mit der Wärme, die sich in Tiefen bis zu sieben Kilometern findet, der deutsche Strombedarf 600-mal decken. Allein in unterirdischen Wasseradern wie in Landau stecke genug Energie, um alle Kraftwerke Deutschlands fünfmal zu ersetzen, sagt Reinhard Jung vom Geozentrum Hannover.
Weißer Dampf hüllt den Bohrturm von Landau ein, als im November 2005 das Heißwasser-Reservoir in 3000 Metern Tiefe erreicht ist.
(Foto: Foto: Jörg Koch)An eine rasche, radikale Umgestaltung des deutschen Energiemarkts glaubt jedoch kein Experte. "Der Plan, in 15 Jahren ein Prozent der in Deutschland benötigen Stromleistung aus Erdwärme zu beziehen, ist schon realistischer", sagt Jung.
Dazu wären 33 neue Kraftwerke in der Größenordnung von Landau nötig, die Leistung der deutschen Bohrindustrie müsste sich versiebenfachen. Doch noch sammelt die Branche Erfahrungen. Banken und Versicherungen lassen sich nur langsam überzeugen, die Projekte zu unterstützen. Ein geplanter Risikofonds des Bundesumweltministeriums soll helfen, die Gefahr einer erfolglosen Bohrung abzufedern, zumal jede Bohrung auch mit hohen Planungskosten verbunden ist.
Ohne gründliche Planung sei ein Kraftwerkprojekt nicht zu machen, sagt Fritz Rummel, Geothermie-Pionier von der Universität Bochum. Um beim Schaffen eines Wasserkreislaufs weniger auf Glück und Analysen angewiesen zu sein, greifen die Schatzsucher inzwischen zur Gewalt.
Sie wandeln eine aus der Erdöl-förderung bekannte Technik ab: das so genannte Fracen (von engl. fracture, Riss). Dazu pressen Forscher um Ernst Huenges vom Geoforschungszentrum Potsdam Wasser mit großem Druck in ein Bohrloch. Im porösen Untergrund öffnet der Druck neue Fließwege.
Was das bewirkt, zeigt ein Projekt in Groß Schönebeck (Brandenburg). Dort hatte eine erste Bohrung im Jahr 2000 nicht einmal einen Kubikmeter Heißwasser pro Stunde aus 4000 Metern Tiefe gefördert. Nach dem Fracen sind es 14 Kubikmeter pro Stunde.
Auf ähnliche Weise bereiten Geologen den Untergrund für die nächste Generation der Erdwärme-Kraftwerke vor; sie nutzen die "Hot-Dry-Rock-Technik" (HDR, heißer, trockener Stein). "Das Verfahren wäre für Deutschland geradezu ideal", sagt Geophysiker Baumgärtner, "schließlich ist man mit HDR nicht mehr auf unterirdische Wasserreservoirs angewiesen."
Die Methode, die gerade in der weltgrößten Pilotanlage in Soultz-sous-Forêts im Elsass erprobt wird, erinnert an einen Durchlauferhitzer: Bei HDR wird kaltes Wasser in die Tiefe gepresst, wo es sich im heißen Gestein aufheizt und als Dampf wieder nach oben dringt, sobald es eine Verbindung zur zweiten Bohrung gefunden hat. Noch in diesem Jahr soll in Soultz-sous-Forêts die Stromproduktion beginnen.
In Landau stehen dem Betriebsbeginn 2007 nur noch ein paar oberirdische Probleme im Weg. Aufgrund der steigenden Ölpreise haben viele Firmen begonnen, wieder nach Öl zu bohren. Sämtliche Zulieferer sind ausgebucht. Länger als ein Jahr hatte es daher gedauert, bis ein polnisches Unternehmen die Bohrarbeiten für das Projekt-Unternehmen Geo-X übernahm.
Nun wartet der Geschäftsführer Menzel nur noch auf das Kraftwerks-Innenleben. Die Sonderanfertigung ist noch nicht fertiggestellt.