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Bedeutung der tiefen Geothermie im zukünftigen Energiemarkt

Damit sich die noch relativ junge Technologie in einem Energiemarkt mit überwiegend fluktuierenden erneuerbaren Energien wirtschaftlich behaupten kann, ist zum einen die adäquate Einbeziehung der tiefen Geothermie bei der Weiterentwicklung der energiepolitischen Rahmenbedingungen notwendig - zum Beispiel bei der Implementierung eines Kapazitätsmarktes oder bei der Novellierung der Fördersysteme für erneuerbare Energien. Zum anderen ist es erforderlich, bei der technischen und wirtschaftlichen Weiterentwicklung der tiefen Geothermie die Schwerpunkte auf die Erhöhung der Flexibilität und die Senkung der Strom- und Wärmegestehungskosten zu setzen.

Die tiefe Geothermie kann zukünftig einen Teil der gesicherten Leistung darstellen, die immer dann zum Einsatz kommt, wenn Windkraft und Photovoltaik keinen Strom liefern können. Die permanente Nutzbarkeit der tiefen Geothermie ist daher vor allem dann von Vorteil, wenn sie mit einer hohen Flexibilität der Leistungsabgabe einhergeht. Dies gilt insbesondere für den kombinierten Strom- und Wärmebetrieb, durch den gleichzeitig die Treibhausgasemissionen im Strom- und im Wärmesektor gemindert werden können. Darüber hinaus kann vor allem das hydrogeothermische Potenzial in Süddeutschland dazu beitragen, die Versorgungssicherheit zu erhöhen und möglicherweise einen Teil des notwendigen Netzausbaus zu vermeiden.

Zu den wesentlichen Vorteilen der tiefen Geothermie zählen ihre Umweltverträglichkeit und ihre hohe Verfügbarkeit. Die Nutzung der in der Erdkruste gespeicherten Wärme ist praktisch emissionsfrei. Gleichzeitig steht die tiefe Geothermie dauerhaft zur Verfügung, da das Energiepotenzial im Inneren der Erde nachmenschlichem Ermessen unerschöpflich ist. Das heißt, im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energieträgern, wie Wind und Sonne, kann diese Energieform unabhängig vom Wetter zu jeder Zeit genutzt werden. Insbesondere die daraus resultierende Grundlastfähigkeit wird häufig als entscheidender Vorteil der tiefen Geothermie hervorgehoben, der die relativ hohen Kosten der Erschließung aufwiegen soll. Dabei wird die Flexibilität von Geothermiekraftwerken aus den Augen verloren, die zukünftig von weit größerer Bedeutung sein kann. Um die Chancen der tiefen Geothermie in einem Energiemarkt mit überwiegend fluktuierenden erneuerbaren Energien umfassend beurteilen zu können, sollen zunächst die Besonderheiten und die absehbaren Veränderungen in der Energiewirtschaft jeweils aus der politischen, technischen und wirtschaftlichen Perspektive betrachten werden.

Geothermie im Spezialtiefbau: Praxis mit BIM
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2017)
Ab 2020 werden öffentliche Großprojekte in Deutschland nur noch mit Building Information Modeling (BIM) neu geplant, gebaut und betrieben. So sieht es der Stufenplan Digitales Planen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur vor.

Depothermie - Geothermale Nutzung von Deponien und Altablagerungen zur Wärmegewinnung und -speicherung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Dem Ausbau der Geothermie, insbesondere der oberflächennahen Geothermie zur Heizung und Kühlung von Wohn- und Industriegebäuden, wird zukünftig eine steigende Bedeutung zukommen, da durch die Energiewende und den beschlossenen Klimaschutzplan 2050 die Umstellung von einer kohlenstoffbasierten auf eine regenerative Energieerzeugung forciert werden wird.

Europäische Normung für den Brunnenbau nimmt Fahrt auf
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Die umfangreichen Vorbereitungen für eine gute Ausgangsposition der deutschen Expertise bei der Normung des Brunnenbaus tragen nun erste Früchte. Die strikte Trennung der Themenkomplexe 'oberflächennahe Geothermie' und 'Brunnenbau' wurde auf der konstituierenden Sitzung des CEN TC 451 'Water wells and borehole heat exchangers' durchgesetzt.

Anlagendimensionierung zur Unterschreitung des in Hessen für EWS geforderten Mindestabstandes zur Grundstücksgrenze
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Die hessischen Anforderungen des Gewässerschutzes an Erdwärmesonden (EWS) vom 21. März 2014 geben einen im Regelfall einzuhaltenden Mindestabstand zwischen EWS und Grundstücksgrenze von 5 m vor. Bei Einhaltung dieses Abstandes wird für EWS-Anlagen mit einer Heizleistung bis 30 kW davon ausgegangen, dass es in der Regel zu keiner thermischen Beeinflussung außerhalb des Grundstücks kommt und somit keine Gewinnung von Erdwärme im Sinne des Bundesberggesetzes (BBergG) erfolgt.

Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Ein praktischer Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart am gleichen Standort unter gleichen Beanspruchungsbedingungen ist bisher nicht bekannt.