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Geothermie: Wie sich eine Kleinstadt mit sauberer Energie versorgt

Von Tobias Lill

Energie aus der Tiefe der Erde: Im bayerischen Unterhaching entsteht das modernste Geothermiekraftwerk Europas, bald soll es 10.000 Haushalte mit Strom versorgen. Dank hoher Ölpreise wird es immer rentabler, Erdwärme zu nutzen - die Branche hofft auf einen Milliardenboom.

Unterhaching - Im Schalterraum herrscht gelinde Hektik. Einige Lämpchen blinken, mehrere Techniker diskutieren. "Es gibt ein kleines Problem", sagt Reinhard Galbas, der technische Betriebsleiter des Geothermiekraftwerks Unterhaching. Die Anlage muss heruntergefahren werden - kein Grund für die ganz große Aufregung. Schließlich ist es nicht das erste Mal, dass der Probebetrieb Schwierigkeiten macht. "Das ist beim Einsatz neuer Technologien normal", erklärt Galbas.

Die Geothermieanlage Unterhaching bei München ist Deutschlands größtes und Europas modernstes Erdwärmekraftwerk. Ab Mitte Juni - ein Jahr später als geplant - soll die Anlage Strom in das öffentliche Netz einspeisen. Strom aus der Tiefe der Erde.

Weltweit ist es erst das zweite Mal, dass in einem Erdwärmekraftwerk das sogenannte Kalina-Verfahren zum Einsatz kommt. Dabei werden die dampflokgroßen Turbinen von einem Ammoniakgemisch angetrieben, das bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen gasförmig wird. Die Energieausbeute ist dadurch höher als bei Wasser. "Das ist die effektivste Technik, Strom aus Erdwärme zu gewinnen", sagt Galbas.

"In Unterhaching wird derzeit Pionierarbeit geleistet", schwärmt Benjamin Richter von der Unternehmensberatung Rödl & Partner. Die Firma ist für den wirtschaftlichen Betrieb der Anlage verantwortlich, die der Gemeinde gehört. Bis zu 3,4 Megawatt elektrischer Leistung soll das Kraftwerk künftig liefern. Das reicht laut Rödl & Partner, um rund 10.000 Haushalte mit Strom zu versorgen. Die Leistung werde damit deutlich höher sein als bei bisherigen deutschen Erdwärmekraftwerke, die mittels anderer Verfahren Strom erzeugen.

Der große Vorteil der Geothermie: Die Energie aus dem Boden steht rund um die Uhr zur Verfügung - ohne Schwankungen wie bei Solaranlagen oder Windrädern. Außerdem fällt bei der Stromerzeugung ein wichtiges Nebenprodukt ab: Wärme. In Unterhaching wird sie zum Heizen genutzt. Anders als die Stromversorgung funktioniert das schon seit Juni 2007 problemlos. Allein bis April speiste die Anlage so viel Energie ins Fernwärmenetz ein, dass 7000 Tonnen Kohlendioxid eingespart werden konnten. Künftig sollen es noch deutlich mehr werden.

Mittlerweile sind laut Betreiber fast 2000 Haushalte an die Leitungen angeschlossen. "Für viele Kunden, die mit Öl heizen, lohnt sich der Umstieg auf Fernwärme bereits nach ein bis zwei Jahren", wirbt Erwin Knapek. Er ist der Initiator des Projekts und war viele Jahre Aufsichtsratschef der Unterhachinger Geothermie GmbH. Bei Kunden, die zuvor mit Gas geheizt haben, lohne sich der Umstieg nach rund einem Jahrzehnt. Doch diese Zeitspanne könnte bald schrumpfen: Denn während viele Gaskonzerne die Preise massiv anheben, wollen die Unterhachinger ihren Tarif nur um knapp zwei Prozent erhöhen.

Knapek bezeichnet das Projekt denn auch als "Erfolgsgeschichte". Alles in allem habe die Gemeinde rund 80 Millionen Euro investiert. "Diese Kosten werden sich nach etwas mehr zwei Jahrzehnten amortisiert haben", prophezeit er. Dabei sei der gestiegene Ölpreis noch gar nicht eingerechnet.

Bis Ende April war SPD-Mitglied Knapek Bürgermeister von Unterhaching. Noch gut erinnert er sich an die anfängliche Skepsis einiger Behörden. So habe die Kleinstadt langwierige Genehmigungsstreitigkeiten mit dem bayerischen Wirtschaftsministerium ausfechten müssen. Als Knapek in den neunziger Jahren die Möglichkeiten zur Erdwärmenutzung vor Ort auslotete, kostete das Fass Öl weniger als 20 Dollar. Lange schien Geothermie aus betriebswirtschaftlicher Sicht wenig attraktiv - selbst mit staatlichen Subventionen. Doch durch die Rekordjagd beim Ölpreis wurde die Erdwärme immer rentabler. Als die Gemeinde 2004 die erste Bohrung startete, lag der Ölpreis bei rund 40 Dollar, mittlerweile hat er die 130-Dollar-Marke geknackt.

Die Bohrungen wurden deutlich teurer als geplant

Der Kern des Unterhachinger Geothermiekraftwerks ist das Pumpenhäuschen. Hier wird aus 3350 Metern Tiefe rund 120 Grad heißes Thermalwasser an die Oberfläche gefördert. Pro Minute sind es mehrere tausend Liter. "Das Wasser wird nicht im Geringsten verunreinigt", erklärt Knapek. "Über eine zweite Bohrung wird es wieder zurückgepumpt, damit das Reservoir nicht irgendwann erschöpft ist."

Allerdings zeigt sich hier Folgen der hohen Energiepreise. Weltweit werden immer mehr Ölfelder angezapft, Bohrgeräte werden dadurch knapp, die Preise springen in die Höhe. Hinzu kommen die rasant steigenden Stahlpreise, was die Kosten einer einzigen Bohrung massiv nach oben treibt. Kostete ein Meter vor fünf Jahren rund tausend Euro, sind es jetzt schon 1800 Euro. Die Kalkulation der Unterhachinger geriet dadurch erheblich durcheinander. Für zwei Bohrungen hatten sie mit sieben Millionen Euro gerechnet. Andere Teuerungsfaktoren kamen hinzu: Am Ende beliefen sich die Ausgaben auf rund 20 Millionen Euro.

"Bei den Bohrkapazitäten steht die Geothermie im Wettbewerb mit der Erdöl- und Erdgasförderung", erklärt Rolf Katzenbach, Experte für Tiefengeothermie an der TU Darmstadt. Deutschland sei hier abhängig von großen amerikanischen Bohrfirmen, Kompetenzen hierzulande fehlten. "In Zukunft müsste in diesem Bereich deutlich mehr investiert werden, um auch in tiefere Schichten bohren zu können", erklärt der Forscher. Schließlich sei die Geothermie wichtig, um energiepolitisch unabhängiger zu werden.

Selbst E.on sieht Wachstumspotential

Bislang stammt nicht einmal ein Prozent der regenerativen Energie in Deutschland aus Geothermieanlagen. "Doch das könnte sich durch den hohen Ölpreis schon bald ändern", prophezeit Katzenbach. In zwei Jahrzehnten sei es in Deutschland möglich, so viel Strom aus Erdwärme zu erzeugen wie in zwei bis vier Atomkraftwerken. Bei seiner Prognose geht der Forscher allerdings von weiter steigenden Ölpreisen aus. Außerdem müssten Regierung und Unternehmen neue Technologien entwickeln, um in tiefere Erdschichten vorzudringen.

Immerhin: Auch die Geothermische Vereinigung schätzt die installierte Kraftwerksleistung im Jahr 2030 auf drei Gigawatt Elektrizität. Und selbst der Großkonzern E.on geht davon aus, dass die in Bayern in den nächsten 20 Jahren wirtschaftlich erschließbaren Reserven reichen, um ein mittleres Steinkohlekraftwerk zu ersetzen.

Bundesweit sind nach Schätzungen des Bundesverbandes Geothermie rund 150 Anlagen in Planung, davon 90 in Bayern. Meist sind es die örtlichen Stadtwerke, die die Erdwärme nutzen wollen. Energie-Experte Richter erwartet einen regelrechten Wirtschaftsboom: In den nächsten zehn bis 15 Jahren stünden allein im Freistaat Investitionen für Geothermieprojekte von rund sechs Milliarden Euro an.

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Forum - Kann Ökostrom Deutschlands Energieproblem lösen?
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1.
Gabri, 21.02.2007
Im Jahr 2005 betrug der Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland 6.6% (BMU-Bericht 01/07). Diese Zahl bezieht sich auf die Stromerzeugung, die Wärmebereitstellung sowie die Kraftstoffe. Seit 1998 hat sich dieser Anteil mehr als verdoppelt, was über diesen doch recht langen Zeitraum allerdings erschreckend wenig ist. Die höchsten Zuwächse finden sich absolut in der Stromerzeugung (insbesondere Windkraft und Solarenergie), relativ gesehen in der Kraftstofferzeugung Biodiesel, Pflanzenöl und Ethanol). Realistische Vorstellungen gehen dahin, bis 2020 25 bis 30 % der Stromversorgung mit erneuerbaren Energien abzudecken, bis 2050 will man die Hälfte des Primärenergiebedarfs aus regenerativen Quellen decken. So weit so gut. Das bedeutet aber auch, dass selbst bei diesen sehr optimistischen Schätzungen Deutschland wohl kaum eine Vollversorgung erreichen kann und infolge dessen stets auf Importe angewiesen sein wird, egal ob es sich um bis dahin vermutlich knapp gewordenes Erdöl/Erdgas, Atomstrom oder regenerative Energien aus Ländern mit besseren Ressourcen, Flächen, Solarausbeute, Wasserkraft o.ä. handelt. Unter diesen Umständen wäre eine genaue Kosten/Nutzenanalyse der heimischen Möglichkeiten wichtig. Zum Beispiel die Frage, welche regenerativen Energien ausgebaut werden sollten und welche besser auch in Zukunft besser importiert werden. Beispielsweise gehören die deutschen Böden zu den fruchtbarsten der Welt und es wäre ernsthaft zu überlegen, ob man sie z.B. für den Rapsanbau vergeuden sollte und sich stattdessen nicht besser auf die Produktion hochwertiger Lebensmittel konzentrieren sollte um diese dann zu exportieren und gegen Energien einzutauschen. Länder wie Spanien mit diesen riesigen Dürregebieten eignen sich nun mal weitaus besser für Photovoltaik als die Norddeutsche Tiefebene und die Alpenregionen bieten bessere Möglichkeiten für Wasserkraft. Offshore-Windanlagen sind dagegen eine gute Option für Deutschland, ebenso aufgrund der Mehrheit der Böden dezentrale Geothermie-Anlagen für den einheimischen privaten und öffentlichen Wärmegewinn. Vorsichtig wäre ich dagegen bei dem verstärkten Einsatz von Holz (Pellets). Ein relativ waldarmes Land wie Deutschland kann hier im Verhältnis zu Skandinavien nur beschränkt punkten. Deshalb wäre ich auch vorsichtig mit dem möglichen Ziel der energetischen Unabhängigkeit. Diese wird in Deutschland nicht erreichbar sein ohne den Nachteil der Unwirtschaftlichkeit. Zum Ausbau regenerativer Energien würde ich ein klares Ja sagen, aber immer mit der Einschränkung, dass wir nicht den Ausbau jeder Energiequelle unbedingt fördern sollten, dieses nur im Verbund mit den europäischen Nachbarn.
2. Alles was geht ! Ökostrom sofort !
17 Träume, 21.02.2007
---Zitat von Gabri--- Im Jahr 2005 betrug der Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland 6.6% (BMU-Bericht 01/07)... Unter diesen Umständen wäre eine genaue Kosten/Nutzenanalyse der heimischen Möglichkeiten wichtig. Zum Beispiel die Frage, welche regenerativen Energien ausgebaut werden sollten und welche besser auch in Zukunft besser importiert werden. Beispielsweise gehören die deutschen Böden zu den fruchtbarsten der Welt und es wäre ernsthaft zu überlegen, ob man sie z.B. für den Rapsanbau vergeuden sollte und sich stattdessen nicht besser auf die Produktion hochwertiger Lebensmittel konzentrieren sollte um diese.... ---Zitatende--- Ökostrom ist ja ein kleiner Teil bezogen auf die Primärenergieverbäuche Deutschlands, aber ein Anfang. Sie haben völlig Recht, daß eine Vollversorgung viel Schritte und Effizienzverbesserungen braucht. Es gibt bereits Studien, die auch unser Umweltminister kennt, welche z.B. Biogas klar präferiert (bis 2020 sind 10% Anteil geplant obwohl heute nur 1% Beitrag hieraus resultiert). Ebenso wie Kraftstoffe aus Biomasse (BtL statt Biodiesel) ist Biogas sehr umweltfreundlich in der Herstellung und in der Flächeneffizienz sowie Speicherfähigkeit und bietet hohe Nutzungsausbeuten aus vielfältigen pflanzlichen Rohstoffen. Hierzu gibt es im März eine Neujustierung durch die Politik, die auch eine Verbesserung von Wärmeeinsatz bzw. ein Wärmeinspeisegesetz erwarten lässt aufgrund der hohen Wirkungsgrade von Kraftwäremkopplungsanlagen, die Strom und Wärme gleichzeitig produzieren. ein ausführlicher Beitrag über die Energiemöglichkeiten http://forum.spiegel.de/showthread.php?p=967925#post967925 eigene Ideen für politische Sofortrahmensetzungen http://forum.spiegel.de/showthread.php?p=974921#post974921
3.
aloa5, 21.02.2007
---Zitat von sysop--- Die Energieversorgung in Deutschland ist in hohem Grad von Importen abhängig. Neben der klimaschädlichen Braunkohle und der hoch subventionierten Steinkohle sind die erneuerbaren Energien der einzige relevante heimische Energieträger. Sollten sie deshalb stärker ausgebaut werden - auch wenn das teuer ist? ---Zitatende--- Und wo bzw. wie viele Windkrafträder lassen sich aufstellen ? Begrenzt. Solaranlagen ? Nun - auf Dächern wird es bei derzeitigem Klimawechsel wohl immer interessanter. Neuere Häuser haben meisst welche auf dem Dach. Längerfristig kann dies vielleicht ein relevanter Faktor werden. Geht aber nur langsam vorwärts und hängt mit den Stückpreisen und unserem Wohlstand zusammen. Auto - keine wirkliche Lösung in Sicht. Wir können gar nicht ausreichend Raps u.ä. herstellen - auch wenn es mit Verknappung (und verteuerung) der Ressourcen (China,Indien) durchaus die landwirtschaftliche Beschäftigungsalternative sein kann (und lohnend dazu). [[Was machen eigentlich die arabischen Ölstaaten mit Ihrem Geld, wenn das Öl (die Geldquelle) versiegt ist ? (habe ich mich schon immer gefragt.... Krieg? Oder werden dort Solaranlagen aufgebaut und wir so versorgt ? ) ]] Ich finde, man muss dies nicht auf biegen und brechen fördern. Mit der Winkraft wird viel Subventionsbetrug mit Mafia-Ähnlichen Kartellen getrieben. Solaranlagen auf Dächern können durchaus helfen. Bei steigenden Rohstoff- und Strompreisen wird evtl. das ganze sogar im Verhältnis immer billiger. Etwas fördern: ja - erzwingen: nein. Wenn es sich wirklich lohnt, dann kommt es später automatisch. Grüsse ALOA
4. 100% regenrativ ist machbar !
17 Träume, 21.02.2007
sagt auch Prof.Dr. Hohmeyer, der einen UN-Bericht über die sinnvollsten Maßnahmen weltweit verfassen wird bis 2010 im Auftrag der IPCC. http://www.innovations-report.de/html/berichte/energie_elektrotechnik/bericht-79206.html
5. Biogas bringt Strom oder Wärme
17 Träume, 21.02.2007
he nachdem man es ins Gasnetz einspeist um z.B Haushalte zu beheizen oder aber Strom und Wärme gleichzeitig erzeugt. Das Potential von Biogas allein liegt laut einer aktuell veröffentlichten Studie europaweit bei + 100% Ersatz des Erdgasverbrauchs + 2 Mio Arbeitsplätze zusätzlich + Wertschöpfung von 63 Milliarden € + bereits bis 2020 Kyoto allein hierdurch zu erfüllen (10% zusätzliche CO²-Einsparung) + Zusatzeinkommen für Landwirte statt subventionierten Nahrungsmittelüberschüssen http://www.zdf.de/ZDFde/inhalt/14/0,1872,4339566,00.html nicht genannter Nebeneffekt sind Speicherfähigkeit wie auch Grundlastfähigkeit, ökologischer Kreislauf möglich durch Wiederausbringung von Restkompost auf die Fläche. Das heißt sehr effizient ließen sich 25% des Primärenergieverbrauchs (ohne zusätzliche Einsparungen) bis 2020 decken. Biogas nach vorn !
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