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Geothermie

Die meisten werden mit dem Begriff Geothermie zunächst nichts anfangen können. Es gibt jedoch eine ganz einfache Übersetzung dafür: Erdwärme. Hierbei handelt es sich um Energie in Form von Wärme, welche unter der Erdoberfläche gespeichert ist.

Dass diese Wärme überhaupt vorhanden ist, liegt an den geologischen Bedingungen unseres Planeten. Im Kern der Erde herrschen Temperaturen von über 5.000 Grad Celsius. Nach außen hin nimmt diese Temperatur immer mehr ab, bis sie schließlich an der Kruste der Erde die Temperatur erreicht hat, welche wir als Menschen das ganze Jahr über wahrnehmen. Forscher haben ermittelt, dass die Temperatur um etwa 3 Grad zunimmt, wenn man 100 Meter tief in die Erde bohrt. Dieses Verhältnis setzt sich linear fort, so dass und pro 100 Meter Tiefe immer etwa 3 Grad Erwärmung hinzukommen.

Zwar kühlt unser Planet über die Jahrmillionen immer weiter ab, allerdings ist das ein Zeitraum, der mit menschlichen Maßstäben nicht erfassbar ist. Für den Menschen ist also die im Erdinneren gespeicherte Energie schier unerschöpflich.

Schon früh haben sich die Menschen Gedanken darüber gemacht, wie man diese natürlichen Energiequellen nutzen könnte. Jedoch musste die Technik erste so weit fortschreiten, dass man effektivere Möglichkeiten dazu bekam, die Erdwärme in größerem Umfang zu nutzen. Zwar befindet sich die Nutzung von Geothermie immer noch etwas in den Kinderschuhen, trotzdem ist die Entwicklung so weit vorangeschritten, dass heute praktisch überall Erdwärme genutzt werden kann.

Wie lässt sich die Erdwärme nun effektiv nutzen?

Man muss zunächst zwischen verschiedenen Verfahren zur Nutzung von Erdwärme unterscheiden. Einige davon sind unabhängig von den örtlichen Gegebenheiten anwendbar, andere hängen direkt mit geographischen oder meteorologischen Voraussetzungen zusammen. Grundsätzlich unterscheidet man zunächst zwischen zwei verschiedenen Verfahren der geothermischen Nutzung: die oberflächennahe Geothermie und die hydrothermale Geothermie. Hier die genauen Unterschiede:

Bei der oberflächennahen Geothermie wird die Erdwärme aus einer Tiefe bis zu circa 400 Meter gefördert. Da die Förderung in dieser recht geringen Tiefe technisch wesentlich weniger aufwändig ist als andere Verfahren, lohnt sich diese Technik an fast allen Orten. Oft wird sie sogar zum Beheizen einzelner Häuser eingesetzt. Die vorhandene Wärme kann dabei mittels einfacher technischer Vorrichtungen wie z. B. Erdwärmesonden, Kollektoren oder Wärmepumpen nach oben befördert werden.

Technisch aufwändiger, aber noch wesentlich effektiver ist die hydrothermale Geothermie. Wie der Namensteil „Hydro“ bereits andeutet, wird hierbei zur Wärmegewinnung Wasser bzw. Wasserdampf verwendet, der tief unter der Erdoberfläche gespeichert ist und oft Temperaturen von über 100 Grad aufweist. Allerdings ist solches Heißwasser oder Heißdampf nicht überall auf der Erde verfügbar. Die hydrothermale Geothermie kann also nur in bestimmten Gebieten genutzt werden. In Deutschland gibt es so genannte Aquifere (so nennt man die wasserführenden Erdschichten) z. B. in der norddeutschen Tiefebene, auf der Schwäbischen Alb und vielfach im Alpenvorland.

Darüber hinaus wurden in den letzten Jahren weitere Möglichkeiten zur Förderung von Erdwärme entwickelt. Für besonders tiefe Bereiche ab circa 3000 Meter kann mittlerweile das so genannte „Hot-Dry-Rock-Verfahren“ eingesetzt werden. Mit dieser Technik kann Wärme und schließlich auch Strom einfach aus trockenem, heißem Gestein gewonnen werden. Das nötige Equipment hierzu ist bereits komplett fertig entwickelt, allerdings sind die dafür notwendigen, tiefen Erdbohrungen sehr kostenintensiv und auch die Förderung der Wärme an die Erdoberfläche ist sowohl aufwändig als auch teuer. Trotzdem geht man davon aus, dass die Hot-Dry-Rock-Kraftwerke die Zukunft der Geothermie darstellen. Dies resultiert vor allem daraus, dass durch dieses Verfahren eine unglaublich große Energiequelle angezapft werden kann. Allein im Bundesgebiet steht dadurch soviel Energie zur Verfügung, dass diese für mehrere 1000 Jahre das komplette Land mit Wärme und Strom versorgen könnte.

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