Strom aus Geothermie
Indirekte Nutzung der Erdwärme
Zur Stromerzeugung wird die Geothermie bereits seit Anfang des vergangenen Jahrhunderts eingesetzt. Dabei handelt es sich überwiegend um die so genannte hydrothermale Geothermie, bei der die Energie aus wasserführenden Schichten (Aquifere) gewonnen wird.
Aus technischer Sicht sind dafür Wassertemperaturen von mindestens 80°C notwendig. Da die erforderlichen Temperaturen jedoch nur in relativ großen Tiefen angetroffen werden und daher entsprechend tiefe (> 2.500 m) und somit kostenintensive Bohrungen abgeteuft werden müssen, empfehlen sich aus wirtschaftlicher Sicht Wassertemperaturen von über 120°C.
Hydrothermale Heiß- und Trockendampfvorkommen mit Temperaturen von über 200°C können in Geothermiekraftwerken direkt zum Antrieb einer Turbine genutzt werden. Bei niedrigeren Temperaturen werden organische Medien oder Zweistoffgemische, z.B. Ammoniak und Wasser, die bei relativen geringen Temperaturen verdampfen, als Arbeitmittel eingesetzt, um über eine Turbine den Stromgenerator anzutreiben.
Neben hohen Temperaturen werden zur Stromerzeugung aus hydrothermaler Geothermie auch möglichst hohe Förderraten benötigt, so dass sich nur wenige Standorte mit entsprechend guten geologischen Voraussetzungen dafür eignen. In Deutschland sind diese Voraussetzungen vor allem in den Gebieten des Oberrheingrabens, des süddeutschen Molassebeckens und der Norddeutschen Tiefebene gegeben. Jedoch sind auch hier intensive geologische und geophysikalische Untersuchungen im Vorfeld einer Bohrung notwendig um das Risiko nichtfündiger Bohrungen (Fördermenge und/oder Temperaturen zu gering) zu minimieren.
Eine Sonderform der Stromerzeugung aus Geothermie ist das so genannte Hot-Dry-Rock (HDR) Verfahren, das heißes Gestein als Wärmetauscher nutzt. Auch hier sind Bohrungen in große Tiefen notwendig, jedoch ist man nicht auf das Vorhandensein von Thermalwasser angewiesen. Mittels hohen Drucks werden in zuvor undurchlässigen oder gering durchlässigen Gesteinspaketen Risse erzeugt, die als Wasserleiter dienen. Kaltes Wasser, das an einer Bohrung eingepresst wird, erwärmt sich auf seinem Weg durch das heiße Gestein. Das erhitzte Wasser kann dann an einer zweiten Bohrung wieder entnommen und zur Stromerzeugung genutzt werden.