Energie-Studie des Landes Darmstadt ist idealer Standort für Geothermie
Laut einer Landesstudie hat Darmstadt großes Potenzial für die Gewinnung klimaneutraler Erdwärme. Die Stadt freut sich über das Ergebnis, sieht aber noch einen weiten Weg vor sich.
Darmstadt wird gerne als Tor zum Odenwald bezeichnet. Östlich der Stadt erhebt sich das idyllische Mittelgebirge, westlich breitet sich eine weite Ebene bis hinunter zum Rhein aus.
Das sorgt nicht nur für das eine oder andere landschaftliche Highlight rund um Darmstadt, auch Geologen haben ihre Freude.
Stadtgebiet eignet sich zur Gewinnung vor Erdwärme
Denn im Untergrund gibt es allerlei Gesteinsschichten - eine Vielfalt, die sich die Stadt zunutze machen könnte: Die Lage am Rande des Oberrheingrabens macht Darmstadt nämlich zu einem idealen Standort für Geothermie.
Das geht aus einer sogenannten geothermischen Potenzialanalyse der Landesenergieagentur (LEA) hervor, die kürzlich veröffentlicht wurde. Demnach eignet sich das gesamte Stadtgebiet zur Gewinnung klimaneutraler Erdwärme.
Drei Zonen
"Wir freuen uns sehr über das Ergebnis", sagt Klimaschutz-Dezernent Michael Kolmer (Grüne) im Gespräch mit dem hr. Die Studie biete eine gute Grundlage, um die Chancen der Nutzung von Erdwärme in Darmstadt besser einschätzen zu können.
Die Chancen stehen tatsächlich gut. Grob lässt sich Darmstadt laut der Studie in drei Zonen aufteilen: Tiefscholle West, Hochscholle Nord und Grabenschulter. In allen drei Zonen sei Gewinnung von Erdwärme möglich, allerdings in sehr unterschiedlichem Maße.
Sonden könnten Gebäude beheizen
Im Bereich der Grabenschulter etwa findet sich bereits kristallines Gestein des Vorderen Odenwalds im Boden. Für die Studie wurde der Bereich rund um die Mathildenhöhe genauer untersucht. Hier sei das "hydrothermale Potenzial" verhältnismäßig gering.
"Mit dem Einsatz von oberflächennahen Sonden könnten wir aber gezielt Gebäude beheizen", erklärt Kolmer. Für eine flächendeckende Beheizung ganzer Gebiete sei die Grabenschulter aber nicht geeignet.
Hoch- und Tiefscholle besser geeignet
Vielversprechender sei es im Bereich der Hochscholle Nord und der Tiefscholle West: "Hier tut der Oberrheingraben schon seine Wirkung", sagte Kolmer.
In beiden Zonen findet sich in größerer Tiefe das sogenannte Rotliegend, eine bis zu 300 Millionen Jahre alte Gesteinsschicht, die sich der Studie zufolge besonders für Geothermie eignet.
Mittels Bohrungen ließe sich hier "deutlich mehr Wärme gewinnen als durch die Sonden", so Kolmer. Dazu würde kaltes Wasser in den Boden gepumpt, das sich dort dann erwärmen und anschließend wieder hochgepumpt würde. Die gewonnene Wärme ließe sich dann etwa zum Heizen von Gebäuden nutzen.
Geothermie bezeichnet sowohl die in der Erde gespeicherte Wärmeenergie als auch ihre technische Nutzung. Sie kann unter anderem zum Heizen oder zur Stromerzeugung dienen. Die Erdwärme steigt mit zunehmender Tiefe an, in Deutschland um etwa drei Grad pro 100 Meter.
Oberhalb von 400 Metern spricht man von oberflächennaher Geothermie. Dort kommen oft Erdwärmesonden zum Einsatz. Darin zirkuliert - ähnlich einer Wärmepumpe - ein flüssiges Trägermittel, das die Wärme aus dem Untergrund aufnimmt und an die Oberfläche transportiert.
Ab einer Tiefe von 400 Metern spricht man von mitteltiefer und ab 1.000 Metern von Tiefengeothermie. Dabei wird Wasser mittles Bohrungen in die Erde geleitet. Dort erwärmt sich das Wasser und wird anschließend wieder an die Oberfläche gepumpt.
Wie funktioniert Geothermie?
Geothermie bezeichnet sowohl die in der Erde gespeicherte Wärmeenergie als auch ihre technische Nutzung. Sie kann unter anderem zum Heizen oder zur Stromerzeugung dienen. Die Erdwärme steigt mit zunehmender Tiefe an, in Deutschland um etwa drei Grad pro 100 Meter.
Oberhalb von 400 Metern spricht man von oberflächennaher Geothermie. Dort kommen oft Erdwärmesonden zum Einsatz. Darin zirkuliert - ähnlich einer Wärmepumpe - ein flüssiges Trägermittel, das die Wärme aus dem Untergrund aufnimmt und an die Oberfläche transportiert.
Ab einer Tiefe von 400 Metern spricht man von mitteltiefer und ab 1.000 Metern von Tiefengeothermie. Dabei wird Wasser mittles Bohrungen in die Erde geleitet. Dort erwärmt sich das Wasser und wird anschließend wieder an die Oberfläche gepumpt.
Je tiefer, desto wärmer
Generell gilt: je tiefer die Bohrung, desto höher die Temperatur. In der Hochscholle Nord liegt das Rotliegend etwa 700 Meter tief, in der Tiefscholle West in rund 2.100 Metern Tiefe.
Die Landesenergieagentur erwartet in der Tiefscholle Temperaturen von bis zu 110 Grad. Damit ließe sich etwa Wärme in Fernwärmenetze einspeisen, auch die Versorgung von energieintensiver Industrie und Gewerbe sei denkbar, heißt es in der Studie. In der Hochscholle könnten mit bis zu 40 Grad Wohnquartiere und kleineres Gewerbe beheizt werden.
"Unendliche klimaneutrale Wärmequelle"
Die Vorteile von Erdwärme liegen für den Grünen-Politiker auf der Hand: "Es ist eine unendliche klimaneutrale Wärmequelle." Davon könnte nicht nur Darmstadt profitieren, sondern alle Städte und Gemeinden im und am Oberrheingraben - von Frankfurt bis hinunter an die schweizer Grenze bei Basel.
In Frankfurt etwa werden bereits Erdwärme-Sonden genutzt, auch eine Probebohrung fand dort bereits statt. Nach Auskunft des Landes wurden seit dem Jahr 2000 in Hessen insgesamt rund 8.800 Erdwärmesondenanlagen errichtet.
Anlage in Groß-Umstadt seit 2012 in Betrieb
In Groß-Umstadt (Darmstadt-Dieburg) ist seit 2012 eine Anlage für mitteltiefe Geothermie in Betrieb. Fast 800 Meter tief wurde dort gebohrt, mit der gewonnenen Wärme wird die Halle eines mittelständischen Betriebs geheizt.
Zudem wurden acht Erdwärmesonden in 80 bis 140 Metern Tiefe zur Kühlung von Bürogebäuden errichtet. Das Projekt wurde vom hessischen Umweltministerium gefördert und soll Erkenntnisse bringen, inwieweit sich diese Technik für andere Anwendungen eignet, etwa für platzsparende Wärmegewinnung in Innenstädten.
Kurzfristig keine Nutzung in Darmstadt
Wann in Darmstadt allerdings die ersten Löcher gebohrt oder Sonden vergraben werden, steht noch in den Sternen. "Kurzfristig wird es keine Nutzung von Erdwärme in Darmstadt geben", sagt Kolmer.
Die Studie sei ein guter erster Schritt, es müssten aber noch weitere geologische und technische Untersuchungen folgen, bis man sicher sagen könne, dass Erdwärme eine Option für Darmstadt ist. "In fünf Jahren wissen wir vielleicht mehr."
Die Frage nach der Finanzierung
Auch der finanzielle Aspekt spiele eine Rolle. "Die Sache muss sich rechnen", sagt Kolmer. Wirtschaftliche Aspekte seien in der Studie noch nicht berücksichtigt. Ein Problem bei der Berechnung wirtschaftlicher Faktoren sei das Fehlen von Erfahrungswerten in Deutschland. "Es gibt nur wenige Beispiele, wo Erdwärme bereits kommerziell genutzt wird." Zudem seien Banken bei der Finanzierung von Geothermie-Projekten oft zögerlich.
Wo kann Erdwärme sinnvoll eingesetzt werden?
Im nächsten Schritt will die Stadt im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung erörtern, an welchen Stellen Erdwärme im Zusammenspiel mit der bereits vorhandenen Wärmestruktur sinnvoll eingesetzt werden kann. Aktuell nutzt Darmstadt etwa eine Müllverbrennungsanlage für Fernwärme, auch Wärme aus Kläranlagen spiele eine Rolle.
Übergeordnetes Ziel sei, den CO2-Verbrauch kontinuierlich zu senken, sagt Kolmer: "Wir denken da im Moment breit, und wir überprüfen alle Technologien, die zur Verfügung stehen, die klimafreundlich sind und die auf das Thema einer klimaneutralen Stadt einzahlen." Erdwärme könnte helfen.
