Erdwärme / Geothermie - HDR-Kraftwerke
Die Nutzung durch das HDR-Verfahren (Hot-Dry-Rock) besteht in zwei Tiefbohrungen, deren Endpunkte durch hydraulisches Aufbrechen des zwischenliegenden Gesteins miteinander verbunden und wasserdurchlässig gemacht werden. Durch die eine Bohrung wird anschließend Wasser eingepreßt, welches durch das aufgebrochene Gestein zum Endpunkt der anderen Bohrung gelangt, auf dem Weg dorthin ausreichend Wärme aus dem heißen Gestein aufnimmt, so daß es als Heißwasser in der zweiten Bohrung aufsteigt und einem herkömmlichen Dampfkraftwerk als Frischdampf bzw. über einen Wärmetauscher als Wärmequelle zur Verfügung steht. Idealerweise nutzt man hierbei bereits bestehende Kluftsysteme im kristallinen Gestein, die mit zusätzlich initiierten Rissen zu einem geschlossenen Zirkulationssystem mit hoher Wasserdurchlässigkeit verbunden werden.
Die erforderliche Pumpleistung ist insbesondere aufgrund des Strömungswiderstandes im Gestein zwischen den Bohrendpunkten enorm (bis 50 % der Bruttoleistung) und reduziert die Nettoleistung des Kraftwerks nennenswert. Der Gesamtwirkungsgrad der geothermischen Stromerzeugung liegt bei ca. 10 %, da die Vorlauftemperatur vergleichsweise niedrig bleibt. Wesentlich höhere Wirkungsgrade sind erzielbar, wenn die Wärme zu Heizzwecken genutzt werden kann.
In Ausnahmefällen enthält das Tiefengestein erhebliche Anteile Wasser, so daß auf die zweite Tiefbohrung und das energieintensive Wasserpumpen verzichtet werden kann. Es reicht hier aus, das Gestein anzubohren und den entweichenden heißen Wasserdampf zu "ernten". Zu beachten sind die evtl. Emissionen, die von diesem Wasserdampf durch Begleitgase entstehen können.
Geothermische Kraftwerke finden sich vor allem in USA, Mexiko, Philippinen und Japan. In Deutschland wird bislang nur die thermische Nutzung realisiert.
Ein wirtschaftlicher Betrieb eines HDR-Kraftwerkes kann erst ab einer Leistung von ca. 25 MWth erwartet werden.
