Closed-Loop Geothermie: Erdwärme sicher überall für die Energiewende

Eine innovative Methode namens Closed-Loop Geothermie verspricht, die Erdwärmenutzung sicherer und an viel mehr Orten verfügbar zu machen. Diese Technologie gewinnt an Bedeutung, weil sie grundlastfähige und saubere Energie liefert, ohne auf die Nachteile herkömmlicher Verfahren angewiesen zu sein. Besonders das sogenannte Eavor-Loop™-System zeigt bereits in Pilotprojekten, wie die Energiewende durch Wärme aus der Tiefe zuverlässig unterstützt werden kann.

So funktioniert die Closed-Loop Geothermie

Die Closed-Loop Geothermie nutzt die Wärme im tiefen Gestein mithilfe eines vollständig geschlossenen Kreislaufs. Anders als bei der herkömmlichen Geothermie, die oft heißes Grundwasser benötigt, zirkuliert hier eine spezielle Flüssigkeit in einem langen, unterirdischen Rohrsystem. Dieses System funktioniert wie ein gigantischer Wärmetauscher: Kaltes Wasser wird in die Tiefe gepumpt, erwärmt sich dort durch die natürliche Erdwärme und steigt dann wieder an die Oberfläche.

Ein führendes Beispiel für diese Methode ist der Eavor-Loop™. Dabei werden zwei vertikale Bohrlöcher mehrere Kilometer tief in die Erde getrieben und anschließend durch eine Reihe horizontaler Bohrungen miteinander verbunden. Dadurch entsteht ein Netzwerk aus geschlossenen Schleifen, in denen die Flüssigkeit zirkuliert. Dieser Prozess wird durch den natürlichen Thermosiphon-Effekt angetrieben, bei dem warmes Wasser aufgrund seiner geringeren Dichte aufsteigt, während kälteres Wasser absinkt.

Die wesentlichen Vorteile dieser Technologie

Der größte Vorteil der Closed-Loop Geothermie liegt in ihrer Unabhängigkeit von lokalen geologischen Bedingungen. Da kein Thermalwasser oder durchlässiges Gestein (Aquifere) benötigt wird, kann diese Form der Geothermie theoretisch fast überall eingesetzt werden. Dadurch entfällt das sogenannte Fündigkeitsrisiko, also die Unsicherheit, ob eine Bohrung tatsächlich auf heißes Wasser trifft.

Außerdem arbeitet das System ohne Fracking, eine Methode, bei der Gestein künstlich aufgebrochen wird, um es durchlässiger zu machen. Da das System vollständig geschlossen ist, gibt es keinen Kontakt zwischen der Arbeitsflüssigkeit und dem umliegenden Gestein oder Grundwasser, was die Umweltverträglichkeit deutlich erhöht. Darüber hinaus ist die Energieerzeugung grundlastfähig, das heißt, sie kann kontinuierlich Strom und Wärme liefern, unabhängig von Wetter oder Tageszeit.

Anwendung in der Praxis: Das Projekt Geretsried

In Geretsried, Bayern, wird der weltweit erste kommerzielle Eavor-Loop™ realisiert, der als wegweisendes Projekt für die Energiewende gilt. Die Anlage bohrt bis zu 4.500 Meter tief in die Erde, um ein weit verzweigtes Netz aus horizontalen Röhren zu schaffen. Nach der Fertigstellung soll die Anlage eine elektrische Leistung von etwa 8,2 Megawatt (MW) und eine thermische Leistung von rund 64 MW erbringen.

Das Kraftwerk hat bereits mit der Einspeisung von Strom in das öffentliche Netz begonnen und markiert damit einen wichtigen Meilenstein. Mittelfristig soll das Projekt die gesamte Region mit Fernwärme versorgen und jährlich etwa 44.000 Tonnen CO₂ einsparen. Aufgrund des Erfolgs sind bereits weitere Anlagen in Deutschland geplant, beispielsweise in Hannover und Neu-Ulm.

Was die Technologie für die Energiewende bedeutet

Die Closed-Loop Geothermie hat das Potenzial, die Wärme- und Stromversorgung zu revolutionieren. Ihre Skalierbarkeit und geografische Flexibilität machen sie zu einer attraktiven Ergänzung zu Wind- und Solarenergie. Während herkömmliche Geothermie oft auf bestimmte Regionen beschränkt ist, eröffnet diese neue Methode die Möglichkeit, Erdwärme flächendeckend zu nutzen.

Indem auf umstrittene Techniken wie das Fracking verzichtet und das Risiko von induzierten Erdbeben minimiert wird, steigt auch die gesellschaftliche Akzeptanz. Projekte wie das in Geretsried dienen als Blaupause und könnten den Ausbau der Geothermie in Deutschland und weltweit erheblich beschleunigen. Somit leistet die Technologie einen wichtigen Beitrag für eine stabile und klimaneutrale Energieversorgung.