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Geothermie

Energie aus der Tiefe:

Geothermie in der Vulkaneifel

Ein Erdbeben erschüttert den fiktiven Eifelort Lorchheim, im nahegelegenen See kommt ein Schwimmer durch eine Gasblase ums Leben, und auf der Weide fällt eine ganze Schafherde tot um.

Alle Vorzeichen für einen (regionalen) Weltuntergang sind da, aber an einen unmittelbar drohenden Vulkanausbruch will zunächst nur die attraktive Geologie-Doktorandin Daniela Eisenach (Yvonne Catterfeld) glauben.
Die Topliga der deutschen Filmschauspieler dieser Zeit - darunter Heiner Lauterbach, Katharina Wackernagel, Matthias Koeberlin, Katja Riemann, Christian Redl und Achim Rohde - hat zunächst mit ganz anderen menschlichen Problemen zu kämpfen.
Und so nimmt das Verhängnis seinen Lauf...

Vulkanisches Erbe als Wirtschaftsmotor

Die gewaltigen Eruptionen vor rund 13.000 Jahren haben wohl zunächst alles Leben in der näheren Umgebung ausgelöscht. Spätere Siedler konnten die Hinterlassenschaft der Vulkane aber gut nutzen:
Es ist archäologisch belegt, dass bereits in der Antike Kelten und Römer in beachtlichem Maße Tuff und Lava abgebaut haben. Von diesen Aktivitäten profitierten dann indirekt die Bierbrauer, die im 19. Jahrhundert insgesamt 28 Brauereien in Mendig gründeten, da die unterirdischen Lava-Keller ganzjährig konstante (Kühl-)Temperaturen von 6-8°C bieten.

Tourismus und Nachhaltigkeit

Heute vermarktet sich die Vulkaneifel als ein wahres Paradies für Naturliebhaber, Wanderfreunde und Geologie-Begeisterte.
• Der UNESCO-Geopark Vulkaneifel ist geprägt von Vulkankegeln, Mineralwasserquellen und einer großen Dichte an besonderen Naturphänomenen.
Die Landschaft wird zu einem Lehrbuch der Erdgeschichte.
• Im interaktiven Lava-Dome (Mendig) erfährt der Besucher alles über die Entstehung der Eifelvulkane und kann sogar einen simulierten Vulkanausbruch miterleben.

Geologen haben in den letzten Jahren herausgefunden, dass die vulkanische Aktivität der Vulkaneifel noch nicht abgeschlossen ist. Das eröffnet eine interessante Perspektive für die Entwicklung erneuerbarer Energien – die Tiefe Geothermie.
Diese Technologie nutzt die enorme Wärme im Erdinneren, um Strom und Wärme zu erzeugen. In einer Region wie der Vulkaneifel, wo die geothermischen Prozesse besonders aktiv sind, könnte dies ein entscheidender Schritt zu einer nachhaltigen Energieversorgung sein.

RTL-Vulkan
"Vulkan" war 2009 die bis dato teuerste RTL-Eigenproduktion: Über 9 Millionen Euro soll der Katastrophenfilm verschlungen haben, davon allein 1 Million für die Computeranimation.
Die Landschaftsaufnahmen wurden überwiegend rund um den Laacher See gedreht, in dem es tatsächlich brodelt.

Vulkanausbruch
Vor rund 13.000 Jahren, gegen Ende der letzten Eiszeit, brach der Laacher Vulkan aus und begrub seine Umgebung unter einer bis zu 50 Meter mächtigen Schicht aus Asche und Bims.
Geologen glauben - es wird nicht die letzte Eruption gewesen sein...

Laacher See
Inmitten der Vulkaneifel liegt das Laacher Maar, ein spektakuläres Beispiel für die vulkanische Aktivität der Region und eigentlich eine "Caldera", die einzige in Mitteleuropa.
Das ein mehr oder weniger kreisrundes Becken ist durch das Absacken der Decke der entleerten Magmakammer unterhalb des Vulkans entstanden und füllte sich im Laufe der Zeit mit Wasser.

Magma
Aufsteigendes Magma aus dem Erdinneren - in der Vulkaneifel nachweisbar durch Mini-Erdbeben
Die Erde unter der Vulkaneifel ist immer noch in Bewegung; jedes Jahr rückt die Erdoberfläche einen Millimeter nach oben. Diese geothermische Aktivität zeigt, dass in der Region potenziell große Energiemengen aus der Tiefe gewonnen werden könnten. UNESCO Deutschland

 Eifel-Vulkane (YouTube)

Steht ein Vulkanausbruch in der Eifel bevor?
Warum in Deutschland ein Vulkan ausbrechen könnte (Quarks)
Ein Pulverfass ohne Boden
Supervulkan in der Eifel
Bricht ein Vulkan in Deutschland aus?
Laacher See: Das Pulverfass
Lava Dome Mendig

Island als Vorbild

Island verfügt nicht nur über eine Reihe aktiver Vulkane, die ab und an ausbrechen und den internationalen Flugverkehr über dem Atlantik stören, das Land hat seit Ende der siebziger Jahre auch eine Reihe von Geothermiekraftwerken aufgebaut, die nicht nur Wärme, sondern auch Strom produzieren.
Das erste große Kraftwerk (Krafla) wurde 1978 in Betrieb genommen. Seitdem hat sich Island kontinuierlich zu einem weltweit führenden Anwender von Geothermie entwickelt, heute eine der wichtigsten Energiequellen.
Das Land kann inzwischen fast den kompletten Strom- und Wärmebedarf aus erneuerbaren Energien decken, allein ein Viertel des Strombedarfs aus der Geothermie.

Die Bayern haben die Nase vorn

Deutschland hat auf diesem Gebiet einen gewaltigen Nachholbedarf: Das erste Geothermiekraftwerk in Deutschland, das Thermalwasser zur Stromerzeugung nutzte, wurde in Neustadt-Glewe (Mecklenburg-Vorpommern) in Betrieb genommen. Allerdings wurde die Stromerzeugungsanlage bereits 2010 aufgrund eines technischen Defekts und der damit verbundenen Unwirtschaftlichkeit stillgelegt.

Wesentlich besser haben sich bislang die Bayern geschlagen: München gilt als Vorreiter bei der Nutzung von Tiefer Geothermie. Das ambitionierte Ziel der Stadtwerke München ist es, bis 2040 den gesamten Fernwärmebedarf der Stadt aus erneuerbaren Energien zu decken, wobei Geothermie eine zentrale Rolle spielt.
Seit 2005 sind knapp ein Dutzend Anlagen im Münchner Umland entstanden, eine Reihe weiterer sind im Bau. Gemessen an ihrer Leistung (oft nur ein paar MW) können sie den Anlagen auf Island jedoch nicht das (Thermal-)Wasser reichen.

Eine weitere deutsche Region mit Geothermie-Potential ist der Oberrheingraben (Rheinland-Pfalz, Baden-Württemberg). Hier sind vor einigen Jahren drei kleinere Anlagen erreichtet worden (Landau, Insheim, Bruchsaal), eine Reihe weiterer befinden sich in der Planung.

Und wo steht die Vulkaneifel?

Noch ganz am Anfang, es gibt noch nicht einmal Probebohrungen um festzustellen, an welchen Standorten und in welcher Tiefe entsprechende Wärmevorkommen liegen.
Das wiederum ist eine Frage von Risiko und Kosten: Bei Windparks ist es ziemlich unkompliziert (und preisgünstig), den möglichen Windertrag zu messen bzw. zu berechnen. Tiefengeothermie umfasst Bohrungen zwischen 400 und mehreren tausend Metern, die schnell Millionenbeträge verschlingen.
Geologen treffen natürlich Voraussagen über erfolgversprechende Standorte, aber genaueres weiß man erst nach der Bohrung. Und dann ist das Geld schon weg...

Auf alles vorbereitet

Wie bei den meisten großtechnischen Anwendungen müssen auch bei der Tiefen Geothermie bestimmte Risiken in der Planung berücksichtigt werden:

Kraftwerk
Das Hellisheiði-Kraftwerk im Südosten Islands ist mit 303 MW elektrischer Leistung das weltweit größte Geothermiekraftwerk.



Geothermie-Schaubild



Tiefe Geothermie vs. Windkraft
Kriterium Tiefe Geothermie Windkraft
Verfügbarkeit Kontinuierliche Strom- und Wärmeerzeugung, 24/7, unabhängig vom Wetter (Kapazitätsfaktor 90%) Abhängig vom Wetter, keine konstante Energieproduktion (Kapazitätsfaktor 20%)
Grundlastfähigkeit Ja, grundlastfähige Energiequelle, immer verfügbar Nein, stark schwankend und unvorhersehbar
Flächenverbrauch gering, wenig Oberflächenversiegelung hoch, Versiegelung durch Windpark-Betonfundamente und Zufahrtswege
Ökologischer Fußabdruck Minimaler Eingriff in die Landschaft, keine direkten Auswirkungen auf Tierwelt Auswirkungen auf Vögel und Fledermäuse, Lärmemissionen
Anlagenlebensdauer Sehr lange Lebensdauer (bis zu 30-50 Jahre) Durchschnittlich 20-25 Jahre, dann Ersatz der Turbinen notwendig
Energieausbeute Hohe Ausbeute durch kontinuierliche Produktion Schwankt stark, abhängig von Windstärke und Standort
Einsatzmöglichkeiten Kombinierte Nutzung für Strom- und Wärmeerzeugung möglich nur Stromerzeugung
Öffentliche Akzeptanz Tendenziell hoch, wenig sichtbare Eingriffe in die Natur Oft kritisch wegen visueller und akustischer Beeinträchtigungen
Baukosten und Risiko Hohe Anfangsinvestitionen, hohes Explorationsrisiko Mittlere bis hohe Kosten, aber geringeres Projektrisiko
Neben der Nutzung von tiefer Geothermie zur Wärmeerzeugung kann sie auch eine große Bedeutung für die Stromversorgung gewinnen. Das Potenzial für Strom aus tiefer Geothermie in Deutschland wird auf bis zu 74 Terawattstunden (TWh) pro Jahr geschätzt. Dies würde etwa 12 % des heutigen deutschen Strombedarfs decken.