Erdwärme
Nutzungsmöglichkeiten
Grundsätzlich ist hier zwischen der Nutzung von Hochtem-
peraturwärme aus heissem Tiefenwasser oder heissem Ge-
stein und der Nutzung von Umweltwärme, die praktisch un-
begrenzt zur Verfügung steht, zu unterscheiden.
Erbohrung von Heisswasser- und Heissdampfquellen
In geeigneten geologischen Formationen, d.h. an Stellen
mit relativ dünner Erdkruste, kann aus einer Bohrung direkt
Heisswasser oder Heissdampf entnommen und in einer
Dampfturbine oder einem Wärmeverbundnetz genutzt wer-
den. Standorte finden sich [wie Thermalquellen] u.a. an
tektonischen Verwerfungslinien. Probleme ergeben sich al-
lenfalls durch die gleichzeitige Freisetzung von Gasen wie
Schwetelwasserstoff oder die Korrosivität der im Tiefen-
wasser gelôsten Stoffe.
Die Temperatur der Primärenergie entscheidet über die
Wirtschaftlichkeit. Investitionen bewegen sich typisch im
Bereich von 1000 USD/kWh, das gegenwórtig weltweit
genutzte Potential beträgt? « 10" |/a (= O,1 Prozent des
Weltenergiebedarfs). In der Schweiz beträgt die Nutzung
3500 TJ / a [= 0,3 Prozent des Jahresenergiebedarfs].
Warmeentnahme aus heissem Gestein
Der geothermische Gradient beträgt durchschnittlich 30 °C
pro 100 m Tiefendifferenz, an günstigen Standorten ist er
höher. Pumpt man also Wasser unter Druck in ein Bohrloch
von 1000 m Tiefe, so kann dieses auf 300 °C erwärmt
und anschliessend in einer Gas-/Dampfturbine genutzt
werden. Zur Entnahme einer signifikanten Energiemenge
pro Zeiteinheit muss allerdings eine grosse Wärmeaus-
tauschfläche geschaffen werden. Im grössten bisher durch-
geführten Versuch in Fenton Hill (New Mexico) wurden zu
diesem Zweck grosse Wassermengen (21 500 m? bei
einem Druck von 480 bar) in ein 3500 m tiefes Bohrloch
gepumpt, um durch Zertrümmerung des Gesteins in einem
Volumen von ca. 50 m Radius eine innere Oberfláche der
Gróssenordnung von 106 m? zu schaffen. Erschwerender
als diese Anforderung ist die Tatsache, dass nach einmali-
ger Entnahme der im erbohrten Volumen gespeicherten
Energie die Wiederaufwärmung aus dem umgebenden
95
32 D.H. Freeston, Direct Uses
of Geothermal Energy, Proc. World
Geothermal Congress, Vol. 1,
1995
