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Geothermie: Funktionsweise und Nutzungsformen

Geothermie ist eine der wichtigsten Wärmequellen unseres Planeten und wird zur Versorgung von Einfamilienhäusern, Fernwärmenetzen als auch zur Stromgewinnung eingesetzt.

Unter der Oberfläche unserer Erde befindet sich eine gewaltige, praktisch unerschöpfliche Energiequelle: Die Geothermie. 99 % des Erdinneren sind heißer als 1000 °C. Und selbst die verbleibenden 1 % sind noch einmal wieder 99 % heißer als 100 °C. Geothermie, die Wärme unseres Planeten, reicht aus, um damit den Energiebedarf aller Menschen um etwa das 2.5fache zu decken. Genutzt wird Geothermie bislang nur vergleichsweise wenig. Dennoch könnte die Geothermie einen wichtigen Beitrag zur Lösung unserer Energieprobleme leisten. Erprobte und wirtschaftliche Technologien stehen dafür zur Verfügung.

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Nord-Süd-Schnitt durch das Voralpenland
Unterschiedliche Nutzungsformen der Geothermie im schematischen Nord-Süd-Schnitt durch das Alpenvorland (Grafik: SWM - Stadtwerke München)

Unter Geothermie versteht man die Nutzung der Erdwärme zur Gewinnung von Strom, Wärme und Kälteenergie. Man unterscheidet die oberflächennahe Geothermie bis zu 400 Metern Tiefe und die Tiefengeothermie. Oberflächennahe Geothermie wird in geschlossenen Systemen mit Erdwärmesonden oder Flächenkollektoren gefördert und vielfach über eine Wärmepumpe auf das gewünschte Vorlauftemperaturniveau "gepumpt". Die im normalen Sprachgebrauch als Erdwärme bezeichnete Geothermie ist eines der umweltfreundlichsten und langfristig kostengünstigsten Heizsysteme. Trotz der einmalig hohen Kosten der Geothermie ist diese Wärmequelle ein sinnvolles Heizsystem für Neubauten als auch Altbausanierungen.

Geothermie - hier: Wie man mit oberflächennaher Geothermie heizen kann (Grafik: Agentur für Erneuerbare Energien)
Wärme aus der Erde: Wie man mit oberflächennaher Geothermie heizen kann (Grafik: Agentur für Erneuerbare Energien)

Tiefe Geothermie wird in der Regel in offenen Systemen genutzt, indem heiße Grundwässer zur direkten thermischen Nutzung oder Verstromung an die Erdoberfläche gefördert werden. Um für die Stromerzeugung und den Betrieb von Fernwärmenetzen ausreichend hohe Temperaturen zu erreichen, muss entsprechend tief gebohrt werden. Die Mühe lohnt sich, denn einmal angezapft, steht die Geothermie praktisch kostenlos und unabhängig von Wetter, Tages- und Jahreszeit zur Verfügung. Während in Deutschland vereinzelt die hydrothermale Geothermie zur Stromerzeugung genutzt wird, ist die hydrothermale Geothermie zur Wärmegewinnung als auch balneologischen Nutzung bereits weiter verbreitet.

Geothermie - hier: hydrothermale Geothermie (Grafik: Agentur für Erneuerbare Energien)
Schematische Darstellung eines hydrogeothermischen Kraftwerks (Grafik: Agentur für Erneuerbare Energien)

"Geothermie: Funktionsweise und Nutzungsformen" wurde am 14.03.2016 das letzte Mal aktualisiert.