Energiequelle Erde

Ganz Island heizt mit Erdwärme, und fünf Geothermiekraftwerke erzeugen dort rund 20 Prozent der Elektrizität. Doch was im vulkanischen Island vergleichsweise einfach ist, wird in Mitteleuropa zu einer technischen Herausforderung: Mehr als vier Kilometer tief müssen die Bohrungen sein, bis die Hitze ausreicht, um ein geothermisches Kraftwerk zu betreiben. „Die Geothermie könnte mehr zur Energieversorgung beitragen, wenn wir technische Probleme lösen und die Erschließungskosten senken“, erklärt Dr. Ernst Huenges, Sektionsleiter Geothermie am GFZ.

Deshalb hat das GFZ in Groß Schönebeck ein weltweit einzigartiges Geothermielabor eingerichtet. Dort sind die geologischen Bedingungen typisch für weite Teile Mitteleuropas. In 4.000 bis 5.000 Metern Tiefe liegen wasserführende Gesteinsschichten, die zwischen 100 und 200 Grad Celsius heiß sind. Die beiden Forschungsbohrungen reichen 4.300 und 4.400 Meter in das Erdinnere. Aus der ersten Bohrung soll heißes Wasser nach oben gefördert werden und die Turbinen des geplanten Versuchskraftwerks antreiben, in die zweite Bohrung wird das abgekühlte Wasser wieder in den Untergrund verpresst. In mehreren Experimentserien wurden vorab künstlich Risse und Klüfte im Gestein erzeugt, durch die das Tiefenwasser fließen und Wärme aufnehmen kann. „Durch dieses Verfahren der Stimulation erhöhen wir die Ergiebigkeit der geothermischen Lagerstätte“, erklärt Huenges. Geowissenschaftler aus mehreren europäischen Partnerländern entwickeln nun im Projekt I-GET (Integrierte Geophysikalische Technologie zur Erkundung geothermaler Lagerstätten) neue Verfahren, um geeignete Geothermiestandorte genau zu lokalisieren – und zwar ohne zuvor eine aufwändige Probebohrung durchzuführen. Sie untersuchen die Tiefenstruktur der Erdkruste durch seismische und magnetotellurische Messungen. Damit ermitteln sie zum Beispiel die Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit im Untergrund, die auf wasserführende Tiefenschichten hinweist. „Diese Arbeiten bringen die Technologie deutlich voran, damit wir sie in Zukunft auch in Europa breiter nutzen können“, sagt Huenges.