Geothermie
Strom aus den Tiefen des Erdreichs

Mit Erdwärme liessen sich bis zu 15 Prozent des Schweizer Stroms produzieren

Andrea Söldi
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Aus den Leitungen des Geothermiekraftwerks im isländischen Nesjavellir entsteigt kein schädliches CO2, sondern bloss Wasserdampf. HO

Aus den Leitungen des Geothermiekraftwerks im isländischen Nesjavellir entsteigt kein schädliches CO2, sondern bloss Wasserdampf. HO

Die Schweiz ist Weltmeisterin beim Heizen mit Erdwärme. Die Dichte an Erdwärmesonden, die die höheren Temperaturen im Untergrund anzapfen, ist hierzulande einmalig. Künftig soll die natürliche Energie auch zur Stromproduktion genutzt werden. Während Erdsonden fürs Heizen von Häusern zwischen 50 und 400 Meter in den Boden reichen, muss für die Stromerzeugung bis in Tiefen von 4000 bis 5000 Metern gebohrt werden. Dort betragen die Temperaturen bis zu 200 Grad Celsius.

Gemäss Bundesamt für Energie könnten langfristig 5 bis 7 Prozent des schweizerischen Stroms mit Geothermiekraftwerken produziert werden. Die Schätzungen des Energiekonzerns Axpo liegen sogar bei 15 Prozent. Die Energiequelle ist besonders willkommen, weil sie CO2-freien Strom liefert. Im Gegensatz zu Elektrizität aus Sonnen- und Windanlagen fällt die Geothermie zudem kontinuierlich an, unabhängig von Witterung und Tageszeit.

Häuser und Vertrauen erschüttert

Während in Deutschland bereits etliche Anlagen am Netz sind, gibt es in der Schweiz noch kein Geothermiekraftwerk. Misserfolge bei den Bohrungen in Basel und Zürich haben das Vertrauen der Bevölkerung in die Technik schwinden lassen. Im Dezember 2006 hatte das Einpressen von Wasser in die Gesteinsschichten beim Bau eines Kraftwerks in Basel beunruhigende Erdstösse ausgelöst. Das Projekt wurde danach gestoppt. Auch ein Projekt im zürcherischen Stadtteil Triemli verlief nicht nach Wunsch. Der Untergrund weist zwar die erwarteten Temperaturen auf, doch ist zu wenig Wasser vorhanden. Alles verlorene Liebesmüh also?

Nein, sagt Roland Wyss von der Schweizerischen Vereinigung für Geothermie. «Die Erdwärme hat grosses Potenzial. Doch die Technik befindet sich noch im Anfangsstadium.» Dass die Wärme im Untergrund vorhanden ist, sei unbestritten. Die Frage sei nur, wie sie an die Oberfläche gebracht und genutzt werden kann. Insofern seien die beiden Projekte in Basel und Zürich keineswegs für die Katze gewesen: «Sie werden als erfolgreiche Erkundungsbohrungen gewertet.» Man habe viele Daten sammeln können. Ausserdem wird das Bohrloch in Zürich nun zumindest für eine tiefe Erdwärmesonde genutzt, mit der die benachbarte Siedlung Sonnengarten beheizt wird. Gemäss Wyss war die Anlage von Anfang an nicht für die Stromgewinnung konzipiert, sondern das heraufgepumpte Wasser sollte für Gebäudeheizungen verwendet werden. Nun sei der Ertrag kleiner als erwartet.

St. Gallen kurz vor Bohrung

Weit gediehen sind hingegen zwei Projekte im waadtländischen Lavey-les-Bains sowie in St. Gallen. Eigentlich hätte im Westen der Kantonshauptstadt bereits letzten Sommer gebohrt werden sollen. Doch wegen der grossen Nachfrage nach Bohrtürmen, vor allem in Deutschland, musste sich St. Gallen gedulden. Im Februar soll es nun endgültig losgehen. Etwa Mitte Jahr wird sich zeigen, ob die geförderte Heisswassermenge im Untergrund für die Stromproduktion ausreicht. In St. Gallen stünden die Chancen gut, dass im Untergrund Wasser vorhanden ist, sagt Wyss. Um dieses zu fördern, seien keine Erderschütterungen wie in Basel zu befürchten.

Grundsätzlich gibt es zwei Arten der Tiefengeothermie-Nutzung: hydrothermale und petrothermale, sowie Mischformen. Bei der ersten Sorte enthält das Gestein bereits Wasser, das in einem Kreislauf an die Oberfläche gepumpt werden kann. Beim zweiten Typus, der petrothermalen Geothermie, wird mit der sogenannten Hot-Dry-Rock-Methode Wasser in den Untergrund gepresst. Damit offene Risse in den Gesteinsschichten entstehen, muss dies mit grossem Druck erfolgen. Dieses Verfahren ist neu und Gegenstand intensiver Forschung, weil es Erdstösse auslösen kann – wie in Basel geschehen.

Hydrothermale Kraftwerke sind im Raum München in den letzten Jahren etliche ans Netz gegangen. Auch der Schweizer Energiekonzern Axpo beteiligt sich an einer neuen Anlage in Taufkirchen nahe München. Erklärtes Ziel ist, die Erfahrungen auch für die Schweiz zu nutzen. Das süddeutsche Molassebecken mit dem dort genutzten Malmkalk erstreckt sich bis ins Schweizer Mittelland. Allerdings sei der Untergrund hierzulande noch zu wenig erforscht, bedauert Jürg Uhde, der bei der Axpo für den Bereich Geothermie zuständig ist.

Auch der Aargau plant

Das weltweit erste petrothermale Kraftwerk, das bereits in Betrieb ist, befindet sich nicht weit von der Schweizer Grenze: Es ging 2008 im elsässischen Soultz-sous-Forêts ans Netz. Hier rückte man dem Gestein nicht nur hydraulisch, sondern auch mithilfe von Säuren zu Leibe. Damit konnte die Gesteinsdurchlässigkeit um das 50-Fache erhöht werden. Die Versuchsanlage funktioniert, ist jedoch noch nicht so effizient, wie man es von künftigen Kraftwerken erhofft.

Damit die Erdwärme auch in der Schweiz bald für die Stromerzeugung genutzt werden kann, ist die Erforschung des Untergrunds vordringlich. Etliche Kantone sind zurzeit am Ausarbeiten von Konzepten, um die Rahmenbedingungen für Geothermie-Projekte festzulegen. Auch der Kanton Aargau möchte ab 2020 Strom aus Erdwärme erzeugen. Um den Plan voranzutreiben, wurde 2010 der Verein Geothermische Kraftwerke Aargau gegründet. Bereits verfügbar ist eine Karte des Untergrunds, welche die heissesten Gebiete anzeigt. Einige Standorte bei Zofingen, Kölliken, Schinznach-Bad und Baden sollen Temperaturen über 120 Grad aufweisen. Ab 100 Grad wird die Stromproduktion möglich.