Es ist eine einfache Vision. Statt Öl und Kohle aus der Erde zu holen und durch Verbrennung die Atmosphäre mit Kohlendioxid zu belasten, fördern die Menschen in Zukunft nur noch Wärme aus dem Boden. Unter jeder Stadt bohren sie einen Brunnen, einige tausend Meter tief. Mit Hilfe von Wasserleitungen holen sie die Wärme an die Erdoberfläche, verwandeln sie in Strom oder speisen sie in ein Fernwärmenetz ein. Um eine Stadt 30 Jahre lang mit Energie aus Erdwärme zu versorgen, reicht es aus, etwa einen Kubikkilometer heißes Gestein um etwa 100 Grad abzukühlen.
Kenia, zwei Autostunden nordwestlich von Nairobi. Zwei lange Bergketten stehen sich hier gegenüber. Sie begrenzen ein breites Tal, das sich quer über den Osten Afrikas zieht, das Great Rift Valley. Saftige Graslandschaften, einige Seen, fruchtbarer Boden. Rechts und links der unbefestigten Straße nach Naiwasha sind Menschen aller Altersgruppen zu Fuß unterwegs. Einige tragen Brennholz nach Hause. Gas- oder Strom können sich hier nur die wenigsten leisten.
Wenige Kilometer hinter der Stadt versperrt ein Schlagbaum die Straße. Ein Wachmann kommt aus einer Hütte, kippt den Schlagbaum hoch und winkt die heranfahrenden Wagen durch. Hier beginnt der Nationalpark: Zwischen sanft geschwungenen Bergen, die allmählich immer steiler werden, grasen Zebra-Herden, auch Giraffen und Büffel tauchen immer wieder auf. Doch die Idylle ist gestört: Quer durch den Nationalpark laufen gelbe Rohre. Sie zerschneiden die Landschaft und ziehen sich wie Skilifte einen Berg hinauf zu einem Kraftwerk, aus dessen Schlot weißer Dampf entweicht. Hier wird weder Kohle noch Öl verbrannt. Die Turbinen werden allein durch Wasserdampf angetrieben, der aus der Erde kommt. Benannt ist die Anlage nach dem größten, aktiven Vulkan in dieser Gegend: Olkaria. In der Sprache der Massai heißt das: roter Stein.
Martin Mwangi, Geophysiker vom kenianischen Energieerzeuger KenGen.
" Vor langer Zeit riss die Erde hier, im Great Rift Valley auf, und der Bereich zwischen den beiden Seiten brach nach unten weg. Dabei bildeten sich vulkanische Zentren, die heute noch immer eine Menge Hitze produzieren. "
An vielen Stellen ist die Erde warm, mancherorts qualmt es aus dem Boden. "Hell's Gate" heißt dieser Nationalpark - Tor zur Hölle. Und tatsächlich ist man in dieser Gegend dem höllischen Inneren der Erde sehr nah. Weniger als 1000 Meter muss man hier bohren und schon zischt 300 Grad heißer Wasserdampf heraus wie aus einem Schnellkochtopf. Ein idealer Treibstoff für ein Erdwärme-Kraftwerk.
Die Erde ist ein Ofen. 99 Prozent ihrer Masse ist heißer als 1000 Grad. Außerdem findet in der Erdkruste natürlicher radioaktiver Zerfall statt, der ebenfalls Hitze produziert.
" Es ist eine kontinuierliche Energiequelle und, normalerweise, wenn das Kraftwerk keine Störung hat, läuft es mit der gleichen Leistung rund um die Uhr. Das heißt, man hat keine großen Anfahr- und Regelvorgänge, und das macht die gesamte Verschaltung des Kraftwerkes und die Steuerung sehr einfach. "
Hermann-Josef Wagner ist Professor für Energietechnik an der Universität Bochum. Er sieht in der Geothermie ein großes Potential - für Deutschland, aber auch für Entwicklungsländer.
Das Kraftwerk Olkaria im bergigen Hell's-Gate-Nationalpark ist eine Geisterstadt. Containergroße Anlagen dröhnen hier unbeaufsichtigt vor sich hin. Der Ingenieur Bruce Knight kommt nur gelegentlich vorbei und kontrolliert die verschiedenen Kreisläufe.
" Der Dampf, der hier aus dem Boden kommt, hat einen relativ niedrigen Druck, etwa 5 bar. Wir haben darum einen zweiten Wärme-Kreislauf mit Pentan nachgeschaltet, ein Gas aus Kohlenwasserstoff, das wir mit dem Wasserdampf aufheizen und verdichten. Das Pentan geht dann durch ein Steuerventil in die Turbine, die sich 1500 mal in der Minute dreht. Diese mechanische Energie verwandelt der Generator dann in Strom. Das Pentan kühlen wir hinter der Turbine ab, bis es flüssig wird, und dann beginnt der Kreislauf von vorn. "
Bruce Knight arbeitet für die Firma Osarian, die außerhalb des Nationalparks langstielige Rosen züchtet. Eine weiße Zelt-Stadt: Die Treibhäuser füllen insgesamt eine Fläche von 100 Fußballfeldern und unterscheiden sich kaum von den Blumenfarmen in Holland. In dichten, schier endlosen Reihen wachsen hier die Pflanzen und werden mit Wasser aus langen schmalen Rohren versorgt.
60 Prozent des Strombedarfs dieser Treibhäuser stammt aus dem Geothermie-Kraftwerk. Die Wärme für die Treibhäuser kommt aus einem benachbarten Bohrloch, das für die Stromproduktion nicht ergiebig genug war.
" Als wir mit diesem Projekt begannen, gab es viele Zweifel, ob wir das investierte Geld jemals wiedersehen würden. Aber als wir dann im Jahr 2004 Wärme und Strom produzieren konnten, hatten wir die Skeptiker überzeugt. In vier Jahren werden sich die Anlagen amortisiert haben. Wir verbessern die Produktion immer weiter, denn wir wollen für unsere Blumen-Exporte die höchsten Standards gewährleisten. "
Osarian ist eine Vorzeigefirma - sie ist als Unternehmen zertifiziert, das fairen Handel betreibt. Sie schafft Unterkünfte für die Mitarbeiter und ermöglicht deren Kindern eine Schulausbildung. Doch dieser Betrieb ist ein Einzelfall. Kenia hat das Potenzial, das die Geothermie bietet, bislang noch nicht wirklich ausgeschöpft.
Während Länder wie die Philippinen oder Indonesien, die ebenfalls in den 80er Jahren begannen, die Erdwärme zu nutzen, inzwischen mehrere Gigawatt Strom durch Geothermie gewinnen, produziert Kenia mit seinen drei Erdwärme-Kraftwerken lediglich 130 Megawatt. Und das sind bereits 10 Prozent der gesamten kenianischen Stromproduktion.
" Wir haben leider nicht genug elektrische Energie in Kenia. 30% der Leute in den Städten haben Strom zu Hause, 4% sind es auf dem Land - Wir müssen die Entwicklung jetzt deutlich beschleunigen. "
Eddy Njoroge, der Direktor des kenianischen Energieerzeugers KenGen, will nun aufholen. Für die kommenden Jahre plant er 14 neue Geothermiekraftwerke. Mit ihnen will er das derzeitige Stromangebot in Kenia verdreifachen.
Auch Kenias Nachbarstaaten wollen die Geothermie nutzen - Äthiopien, Tansania und Uganda zum Beispiel haben ähnlich günstige geologische Bedingungen. Es mangelt aber an Investoren, die bereit sind, die hohen Bohrkosten von etwa 3 Millionen Euro pro Kraftwerk zu tragen.
In Kenia engagieren sich einige Entwicklungshilfebanken wie etwa die deutsche Kreditanstalt für Wiederaufbau, doch das hat bisher nicht ausgereicht.
Neuerdings bringt der Kyoto-Vertrag zum Schutz der Atmosphäre zusätzliche Hilfe. Er unterstützt den Bau von Geothermieanlagen in Entwicklungsländern durch ein besonderes Programm: den Clean Development Mechanism, kurz CDM. Er besteht in einem virtuellen Deal: Industrieländer können im Rahmen des weltweiten Emissionshandels Verschmutzungsrechte erhalten, wenn sie im Gegenzug in Projekte zur Nachhaltigkeit in Entwicklungsländern investieren.
" Der CDM-Mechanismus wird uns eine Teilfinanzierung ermöglichen. Damit kommen wir jetzt auf jeden Fall schneller voran. Und was noch wichtiger ist: Auch die Dorfgemeinschaften aus der Gegend hier werden direkt von dieser Unterstützung profitieren. "
Weltweit sind die USA führend in Sachen Geothermie, gefolgt von den Philippinen, Mexiko und Indonesien. Insgesamt produzieren alle Länder zusammen gerade genug Strom, um 5 Millionen Menschen zu versorgen. Das ist wenig etwa im Vergleich zur Windenergie, aber die Geothermie hat, sehr langfristig gesehen, ein enormes Potential: Die Kraftwerke nehmen wenig Platz ein und können an vielen Orten der Welt gebaut werden. Die Energie des Ofens Erde ist für menschliche Maßstäbe unerschöpflich - sie muss nur erschlossen werden. Was leider ziemlich teuer ist, meint der Energieexperte Hermann-Josef Wagner von der Universität Bochum.
" Wirtschaftlich nutzbar ist die Erdwärme nur in sehr wenigen Fällen gemessen an den heutigen Energiepreisen. Aber das technische Potential ist nach wie vor sehr groß. "
In Deutschland, wo der Boden längst nicht so warm ist wie in Kenia, lohnt sich in vielen Fällen die so genannte Oberflächengeothermie. Immer mehr Häuslebauer, die unabhängig werden wollen von Öl und Gas, installieren Rohrleitungssysteme in ihren Gärten, in der Regel zwischen 20 und 100 Meter tief, um ihr Haus mit Erdwärme zu heizen.
Aber auch die großtechnische Nutzung der Geothermie kommt voran: Die Fachleute müssen 3000 Meter und tiefer bohren, in der Hoffnung, Temperaturen von mehr als 100 Grad Celsius vorzufinden. Sonst lohnt es sich nicht, eine Turbine anzuschließen. Von Verhältnissen wie in Kenia - also Temperaturen oberhalb von 300 Grad in einer Tiefe von weniger als einem Kilometer können sie nur träumen.
Doch dieser Nachteil könnte zum Vorteil werden: Weil man in Deutschland gezwungen ist, an die Grenzen des Machbaren zu gehen, sind Forschung und Entwicklung in den vergangenen Jahren intensiv vorangetrieben worden. Die Ergebnisse können sich sehen lassen.
Auf einem Feld am Stadtrand von Landau haben Bauarbeiter ein großes Fundament gegossen: eine glatte Betonfläche, auf der nun die Mitarbeiter einer Spezialfirma dicke Rohre zusammenschweißen. Hier entsteht ein neues Geothermiekraftwerk. Es soll die Stadt noch in diesem Jahr mit Strom und Fernwärme versorgen. Die Tiefenbohrungen sind inzwischen abgeschlossen, übrig geblieben sind nur zwei mannshohe Hydranten. Verantwortlich für die beiden Bohrlöcher ist Terry Gandy von der Firma Bestec Drilling, ein Texaner, der früher im Ölgeschäft tätig war. Seine Arbeit hier in Landau hat er auf großen Datenblättern und Graphen dokumentiert. Jetzt hängen sie in einem der Baucontainer.
" Die grüne Linie hier zeigt den Weg des Bohrers: Nach etwa 1000 Metern bohren wir schräg in die Tiefe und messen die Neigung des Bohrkopfes sowie den Azimutwinkel. Damit können wir dann berechnen, wo wir uns befinden. Und auf diesem zweiten Plot hier ist die Bohr-Geschwindigkeit über der Tiefe aufgetragen. Hier können wir sehen, ob das Gestein weicher wird. "
" An dieser Stelle wird das Gestein porös. Es kommt also weniger Wasser aus dem Bohrloch oben raus, wenn ich welches nach unten reinpumpe. Und ab hier kommt plötzlich gar nichts mehr nach oben - das sieht also ganz nach dem aus, wonach wir suchen: "
Eine Schicht mit heißem Wasser. Sie soll als Wärmetauscher dienen: kaltes Wasser wird von oben hineingepumpt, wärmt sich unten auf und gelangt über ein zweites Bohrloch zurück ins Kraftwerk.
" Die stehen jetzt zu nah da an der Wand. Also wenn wir jetzt die Filter wechseln wollen, kommen wir da gar nicht ran. ... Die Motoren müssen gedreht werden... Ja, ja. Jetzt wo ich da drauf gucke hätte man auch eher drauf kommen können!.... Das man do dazwischen kann, dann geht's. hier drehen... dann geht's. "
Der Techniker Jean-Luc Riff bespricht sich mit Heiner Menzel, dem Projektleiter und Geschäftsführer der geo-x GmbH. Zwischen Ihnen liegt eine technische Zeichnung: Die Filtersysteme für das Thermalwasser sind nicht richtig angeordnet - die Zeichnung muss überarbeitet werden.
Draußen auf der Baustelle läuft unterdessen der Kraftwerksingenieur Dariusz Szablinski von der Pfalzwerke AG um eine mächtige Pumpe herum, die an einen der Hydranten angeschlossen wird.
" Das ist eine Injektionspumpe, die wir benutzen, um Wasser in die Injektionsbohrung zu verpressen. Diese Pumpe wird für die Testzirkulation benutzt. Testzirkulation heißt: die Bohrung wird erst getestet, bevor wir mit der Stromproduktion anfangen. Während dieser Testzirkulation werden die Randbedingungen festgestellt, welche konkrete Temperatur und welcher Volumenstrom aus der Produktionsbohrung gewonnen werden kann. "
Temperatur und Volumenstrom sind die beiden entscheidenden Größen, von denen abhängt, wie ergiebig eine geothermische Bohrung ist: Welche Temperatur am unteren Ende der Bohrlöcher herrscht und wie viel Wasser man pro Sekunde durch diese Schicht von einem Bohrloch zum anderen pumpen kann. In Landau haben die Experten eine Temperatur von 150 Grad und ein Volumen von 70 Litern pro Sekunde gemessen. Auf dieser Grundlage soll das Kraftwerk 2,6 Megawatt Strom ins Netz einspeisen und die Stadt Landau mit 5 Megawatt Fernwärme versorgen. Zum Vergleich: Ein Gaskraftwerk produziert das 200-fache an Strom - So gesehen, spielt die Geothermie noch in einer anderen Liga. Aber sie holt auf.
" Wenn man die Entwicklung sieht, es ist doch in dem relativ kurzen Zeitraum viel passiert. Am Anfang war eine Stromproduktion mit 150, 160 Grad war nicht möglich. Jetzt stellen wir fest, dass es doch möglich ist. Die Entwicklung geht doch sehr schnell voran. Wenn die jetzigen Projekte auf dem Gebiet Erfolg haben, werden wir vielleicht bald so weit sein, dass wir auf jedem Standort in Deutschland, Frankreich, Europa eine Stromproduktion starten können, ohne großartige Erdanomalien zu haben. "
In Landau nutzen die Geologen und Ingenieure eine besondere Erdanomalie: die Stadt liegt im Oberrheingraben, der Region Deutschlands, die den heißesten Boden hat, weil hier eine Kontinentalplatte auseinander bricht. Aber auch im Norddeutschen Becken stimmen die Bedingungen. Hier steht das erste deutsche Strom produzierende Geothermie-Kraftwerk Neustadt-Glewe, ein kleines Pilotprojekt. In Bayern bietet sich das Molassebecken vor den Alpen an. Mittendrin, in Unterhaching, wird im Herbst ein weiteres Kraftwerk in Betrieb gehen. Ingenieure der Firma Siemens wollen hier - mit staatlicher Förderung - das modernste Geothermie-Kraftwerk der Welt entwickeln. Landau und auch die Kraftwerks-Betreiber in Kenia setzen auf eine seit vielen Jahren bewährte und darum kostengünstige Lösung: die so genannte Organic-Rankine-Cycle- oder kurz ORC-Technologie. Sie arbeitet mit Kohlenwasserstoffen wie etwa Pentan. In Unterhaching aber wollen Roland Lutz und seine Kollegen etwas Neues ausprobieren und die Wärme noch effizienter als bisher in Strom verwandeln. Sie haben sich für die noch relativ junge Kalina-Methode entschieden, die nach ihrem russischen Erfinder benannt ist und bei der ein Ammoniak-Wasser-Gemisch als Arbeitsmedium durch die Turbine gepumpt wird.
" Für Siemens ist es das erste Kalina-Kraftwerk. Allerdings gibt es in der Welt schon verschiedene Kalina-Kraftwerke, die auch sehr erfolgreich laufen. Ein gutes Beispiel ist eine Anlage in Japan. Die hat ne ähnliche Größe wie Unterhaching, hat auch ne ähnliche Temperaturquelle, (ist an einem Stahlwerk dran). Die Anlage läuft seit 1999 mit höchster Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit. Vor dieser Entscheidung haben wir uns verschiedene Anlagen angeschaut, und waren sehr positiv überrascht von der japanischen Anlage. In Island hatte die Anlage ein paar Kinderkrankheiten, und wir haben uns da sehr intensiv damit beschäftigt, um das eben auszuschließen in Unterhaching. "
Die Bohrungen in Unterhaching waren überaus erfolgreich: In einer Tiefe von 3500 Metern hat man wasserführende Schichten mit 120 Grad Celsius gefunden - eine Temperatur, die viele Experten an diesem Standort nicht für möglich gehalten hatten.
" Ja, da ist uns ja doch ein sehr großer Stein vom Herzen gefallen, schon bei der ersten Bohrung. Das hat ja keiner geglaubt, dass wir wirklich über 120 Grad kommen werden. ... Da waren wir schon sehr froh. Genauso mit der Menge. (Es ist ja nicht nur die Temperatur, sondern auch die Schüttung.) Die Zitterpartie war dann bei der zweiten Bohrung genauso groß, obwohl die Wahrscheinlichkeit schon höher war. Aber trotzdem es kann immer was schief gehen bei einer Bohrung und man weiß nie, wo man raus kommt. Also es war schon ne große Spannung jetzt zum Schluss noch. "
Gerlinde Kittl, die Geschäftsführerin der Geothermie Unterhaching GmbH hat bereits Vorverträge für 21 Megawatt Fernwärme abgeschlossen. Sie kann den Bürgern ihrer Stadt nun langfristig stabile Energiepreise anbieten.
Insgesamt werden die Projekte in Landau und in Unterhaching den Beweis erbringen, dass eine geothermische Stromproduktion auch in Deutschland wirtschaftlich sinnvoll sein kann - unter den gegenwärtigen Rahmenbedingungen. Bruno Lorinser vom baden-württembergischen Wirtschaftsministerium in Stuttgart.
" Heute muss man sehen, dass die Impulse zugunsten der erneuerbaren Energien insgesamt, aber vor allem auch zugunsten der Geothermie vom Erneuerbaren Energien Gesetz ausgehen. Und bei der Tiefengeothermie ist es die Vergütung für den erzeugten Strom, die ganz beträchtlich ist, die eigentlich den Ausschlag geben soll für potentielle Investoren, überhaupt in die Technik einzusteigen. "
Im Jahr 2000 bot das Erneuerbare Energien Gesetz demjenigen, der geothermisch erzeugten Strom ins Netz einspeist, 9 Cent pro Kilowattstunde an. Im Jahr 2003 wurde dieser Betrag auf 15 Cent erhöht. Doch auch das reicht nicht wirklich aus, meint der Energieexperte Hermann-Josef Wagner von der Universität Bochum.
" Wenn man die Projekte sauber und fair durchrechnet, kommt man zu dem Schluss, dass die meisten Projekte Schwierigkeiten haben, mit der vorhandenen Einspeise-Vergütung nach dem EEG auszukommen. "
Die Situation ist nicht einfach: Die deutsche Politik unterstützt die Branche wie in kaum einem anderen Land. Doch trotz großer Fortschritte in einzelnen Projekten, kommt die Entwicklung im Vergleich zu anderen Energieträgern nur langsam voran. Es wird noch Jahrzehnte dauern, bis die Geothermie auch nur ein Prozent des Strombedarfs decken kann.
Dennoch gehen die Anstrengungen im Bereich Forschung und Entwicklung weiter. Die Experten gehen in immer größere Tiefen, um an nutzbare Wärme zu kommen - und sie suchen nach Wegen, wie sie die Wärme auch dort aus der Erde holen können, wo sich kein Wasser befindet.
Eine gute halbe Stunde mit dem Auto von Landau entfernt, direkt hinter der Grenze zum Elsass, liegt Soultz-sous-Forêts, ein Ort mit liebevoll erhaltenen Fachwerkhäusern in Pastelltönen. Von einem Hügel am Stadtrand steigen mächtige Dampfschwaden auf. Hier befindet sich das europäische Forschungszentrum für Tiefengeothermie - ein mehrstöckiges Gebäude, das aus vielen Containern zusammengestellt ist und vor dem sich ein Bohrturm in den Himmel reckt. Bis in eine Tiefe von 5000 Metern reichen die Bohrungen hier, und die Temperaturen liegen bei 200 Grad Celsius. Im Vergleich zur Erdwärme in Italien oder Kenia ist das immer noch wenig, im Vergleich zu den 120 Grad in Unterhaching ist das viel. Mit dieser Temperatur lässt sich die Energie wesentlich besser in Strom verwandeln. Allerdings befindet sich unter Soultz kein Thermalwasser, sondern nur harter, heißer Granit, erklärt der Lagerstätteningenieur Patrick Nami.
" Wir pumpen hier Wasser mit sehr hohem Druck und in großen Mengen in das Bohrloch. Auf diese Weise können wir die feinen Kanäle in dem Gestein vergrößern. Außerdem öffnen wir neue, künstliche Kanäle, durch die das Wasser dann fließen kann. "
Hot-Dry-Rock heißt das Verfahren, dem die Wissenschaftler in Soultz in den vergangenen Jahren zum Durchbruch verholfen haben. Bis 2008 soll ein neues Geothermie-Kraftwerk Wasser durch den Granit im Untergrund pumpen. Derzeit läuft auch hier eine Testzirkulation. Die beiden Chemiker Anthony Charlot und Yoann Trigodet vom französischen Geoforschungszentrum in Orléans analysieren in einem kleinen Labor Wasserproben aus der Tiefe.
" Wir nehmen alle 50 Kubikmeter eine Probe, also immer, wenn wir dieses Volumen durchgepumpt haben. Wir untersuchen dann einige Basisparameter, wie etwa Säuregrad oder Sauerstoffgehalt. Wenn wir eine Änderung feststellen, machen wir eine eingehendere chemische Analyse, spätestens aber nach 200 Kubikmetern. "
Diese Analysen sollen es ermöglichen, das geplante Kraftwerk genau an die Bedingungen im Untergrund anzupassen - und sie geben Aufschluss darüber, ob durch das Einpressen des Wassers genügend Kanäle im Granit geöffnet wurden.
" Es ist uns gelungen, die Klüfte in einem großen Bereich zu weiten. Wir haben eine gute Verbindung zwischen der Injektionsbohrung und einer Produktionsbohrung hergestellt. Aber wir haben noch eine zweite Produktionsbohrung gemacht, um die Fördermenge zu vergrößern. Nun sind wir dabei, auch diesen zweiten Wasserweg durch den Granit zu verbessern. "
Die Geo-Ingenieure setzen große Hoffnungen in das Hot-Dry-Rock-Verfahren. Mit ihm vergrößert sich das Potential der Geothermie um mindestens das zehnfache. Denn es gibt viel mehr Orte, an denen man Kanäle in unterirdisches Gestein sprengen könnte, als Orte mit geeigneten wasserführenden Schichten.
Doch die Methode ist nicht ganz unproblematisch: bereits in den 90er Jahren lösten die Geoforscher in Soultz bei der so genannten Stimulation kleinere Erdbeben aus. Horst Kreuter vom Bundesverband Geothermie.
" Bei dem Einpressen des Wassers werden kleine Risse geöffnet. Kleine Mikrobeben in einem ganz geringen Bereich sind also systemimmanent. Das bedeutet, man erwartet sie, man braucht sie, damit diese Risse auch entstehen können. Andererseits möchte man natürlich auch keine großen Risse erzeugen. Die großen Erschütterungen werden aber nicht nur durch das eingepresste Wasser erzeugt, sondern es sind latent im Untergrund vorhandene Spannungen. Diese Spannungen werden durch das Einpressen des Wassers nur gelöst. Man spricht fachlich vom "Triggern", vom Auslösen von - im Boden ohnehin schon vorhandenen - Spannungen. "
Zu spüren bekamen das im vergangenen Dezember die Menschen in der Region um Basel. Ein Tiefen-Geothermieprojekt, bei dem die Hot-Dry-Rock-Methode, kurz HDR, erstmals kommerziell zum Einsatz kommen sollte, hatte ein Erdbeben ausgelöst. Sachschaden gab es keinen, aber die Empörung war groß. 160 Anzeigen gingen bei der Staatsanwaltschaft ein. Auch die Geologen hatten nicht mit einem Beben der Stärke 3 auf der Richterskala gerechnet. Wie groß das Risiko ist, dass durch die Injektionen noch größere Beben ausgelöst werden, soll nun eine Untersuchung klären. Ob das Baseler-Projekt weitergeführt werden kann, ist ungewiss.
" Vor allen Dingen denke ich, hat man gelernt, dass man mit der Öffentlichkeit etwas sorgfältiger umgehen sollte. Es hat gefehlt an Informationspolitik. Bis hin zur Postwurfsendung: "Jetzt beginnt die Stimulation. Es kann ein bissle wackle oder so. "
Ingrid Stober von Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau im Regierungspräsidium Freiburg.
" Dadurch dass es eine relativ kleine Tiefe war, hat es auch noch geknallt, das hat die Leute besonders erschreckt. Da hätte man bestimmt viel gut machen können durch gezielte Öffentlichkeitsarbeit. "
Ingesamt ist es also alles andere als einfach, die Wärme aus dem Ofen Erde herauszuholen. Das Hauptproblem sind nach wie vor die Kosten. Seit die Rohstoffpreise gestiegen sind, haben die Bohrfirmen jede Menge Aufträge im Bereich Öl- und Gasförderung und können so immer mehr Geld für ihre Dienstleistungen verlangen. Im Fall der Geothermie führt das dazu, dass die Bohrungen inzwischen etwa 80 Prozent der gesamten Investitionskosten ausmachen.
Nicht wenige Projekte sind in den vergangenen Jahren aus finanziellen Gründen gescheitert. Mehrere Millionen Euro wurden dabei jedes Mal in den Sand gesetzt. Heiner Menzel.
" Es trennt sich so ein bisschen die Spreu vom Weizen. All die, die gedacht haben: ich kann da ganz schnell von heute auf gestern Geld verdienen, die sind wieder verschwunden, weil sie gemerkt haben, man muss doch ein bisschen mehr Risiko betrachten und Vorsicht walten lassen, so dass jetzt doch immer mehr Projekte entstehen, zukünftig, die Hand und Fuß haben. "
Und selbst wenn eine Bohrung gelingt, dauert es viele Jahre, bis die Investitionen amortisiert sind, denn auch die neuen Kalina-Kraftwerke erreichen nur Wirkungsgrade von 13 Prozent. Das heißt: sie produzieren wenig Strom und viel Wärme.
" Das ist aber bei Solarkraftwerken ja nicht viel anders. Man muss sich ja klar machen, dass diese solarthermischen Anlagen in Spanien und Kalifornien auch nur Wirkungsgrade von 15 Prozent aufbringen. Jetzt kann man sagen, das ist ja gar nicht schlimm, denn ich hab ja genügend Energieangebot. Das einzige Problem ist: es wird teuer - von den Investitionskosten her. Wenn ich also 15 Prozent Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln kann, brauch ich halt mehr Spiegel. (Und das macht's teuer.) Aber vom Angebot her ist es kein Problem und ein Umweltproblem ist es auch nicht. "
" Sie brauchen einen Abnehmer für die Wärme, eigentlich das ganze Jahr, sonst erzeugen Sie Strom mit geringem Wirkungsgrad. Auch im Sommer. Man möchte ja den Vorteil der Geothermie, diese 8760 Stunden, die das Jahr hat, möglichst voll durchfahren - Mit dem Strom, um mit dem EEG die volle Vergütung zu erhalten. Aber dazu gehört, natürlich, wenn man das Gesamtökologische ins Kalkül zieht, dass man auch die ganze Wärme übers Jahr nutzen kann. Und da brauchen Sie im Prinzip einen industriellen Abnehmer für die Wärme. Wenn der nicht da ist - in der Wohnbebauung, da wird es schwer, noch jemanden zu finden, der bei 30 Grad seine Heizkörper noch aufdreht. "
In Deutschland wird die Tiefengeothermie mittelfristig also nur an solchen Standorten eine Chance haben, an denen die geologischen Bedingungen besonders günstig sind, wo auch die Wärme wirklich benötigt wird und wo die Politik sich aktiv für ein Projekt engagiert.
" Man muss aber auch hier wie bei allen erneuerbaren Energien sehen, dass es eine lange Zeitachse ist. Nennenswerte Anteile an der Energieversorgung zu erschließen braucht 20-30 Jahre. Es geht also nicht von gleich auf jetzt. Wenn Sie sich mal klar machen mit welchem Aufwand wir die Windenergie gefördert haben in den letzten Jahren, finanziellen Aufwand, aber auch technischem Aufwand, und wir sind jetzt bei 5 % der Stromversorgung angekommen. Es dauert eben lange. "
Weltweit gesehen gilt dies auch. In vielen Entwicklungsländern, die günstigere geologische Bedingungen haben, fehlt nicht nur das wissenschaftlich-technische Know-how, sondern vor allem das politische Engagement, die mutigen Investoren und der lange Atem für die Entwicklung einer solchen Technologie. Auch dies ist ein Grund, warum die Geothermie in Deutschland gefördert und langfristig immer weiter verbessert werden muss. Die Erdwärmekraftwerke werden die Windräder so schnell nicht einholen können, aber auf lange Sicht können Sie einen wichtigen Teil dazu beitragen, die Menschheit mit sauberer Energie zu versorgen.
Programmtipp
Den nächsten Teil der Reihe "Kraft aller Elemente" hören Sie am 29.4.2007 um 16:30 Uhr:
Kraft aller Elemente - Energiequellen für die Zukunft
Teil 3: Wüstensonne für die Welt (DL
Kenia, zwei Autostunden nordwestlich von Nairobi. Zwei lange Bergketten stehen sich hier gegenüber. Sie begrenzen ein breites Tal, das sich quer über den Osten Afrikas zieht, das Great Rift Valley. Saftige Graslandschaften, einige Seen, fruchtbarer Boden. Rechts und links der unbefestigten Straße nach Naiwasha sind Menschen aller Altersgruppen zu Fuß unterwegs. Einige tragen Brennholz nach Hause. Gas- oder Strom können sich hier nur die wenigsten leisten.
Wenige Kilometer hinter der Stadt versperrt ein Schlagbaum die Straße. Ein Wachmann kommt aus einer Hütte, kippt den Schlagbaum hoch und winkt die heranfahrenden Wagen durch. Hier beginnt der Nationalpark: Zwischen sanft geschwungenen Bergen, die allmählich immer steiler werden, grasen Zebra-Herden, auch Giraffen und Büffel tauchen immer wieder auf. Doch die Idylle ist gestört: Quer durch den Nationalpark laufen gelbe Rohre. Sie zerschneiden die Landschaft und ziehen sich wie Skilifte einen Berg hinauf zu einem Kraftwerk, aus dessen Schlot weißer Dampf entweicht. Hier wird weder Kohle noch Öl verbrannt. Die Turbinen werden allein durch Wasserdampf angetrieben, der aus der Erde kommt. Benannt ist die Anlage nach dem größten, aktiven Vulkan in dieser Gegend: Olkaria. In der Sprache der Massai heißt das: roter Stein.
Martin Mwangi, Geophysiker vom kenianischen Energieerzeuger KenGen.
" Vor langer Zeit riss die Erde hier, im Great Rift Valley auf, und der Bereich zwischen den beiden Seiten brach nach unten weg. Dabei bildeten sich vulkanische Zentren, die heute noch immer eine Menge Hitze produzieren. "
An vielen Stellen ist die Erde warm, mancherorts qualmt es aus dem Boden. "Hell's Gate" heißt dieser Nationalpark - Tor zur Hölle. Und tatsächlich ist man in dieser Gegend dem höllischen Inneren der Erde sehr nah. Weniger als 1000 Meter muss man hier bohren und schon zischt 300 Grad heißer Wasserdampf heraus wie aus einem Schnellkochtopf. Ein idealer Treibstoff für ein Erdwärme-Kraftwerk.
Die Erde ist ein Ofen. 99 Prozent ihrer Masse ist heißer als 1000 Grad. Außerdem findet in der Erdkruste natürlicher radioaktiver Zerfall statt, der ebenfalls Hitze produziert.
" Es ist eine kontinuierliche Energiequelle und, normalerweise, wenn das Kraftwerk keine Störung hat, läuft es mit der gleichen Leistung rund um die Uhr. Das heißt, man hat keine großen Anfahr- und Regelvorgänge, und das macht die gesamte Verschaltung des Kraftwerkes und die Steuerung sehr einfach. "
Hermann-Josef Wagner ist Professor für Energietechnik an der Universität Bochum. Er sieht in der Geothermie ein großes Potential - für Deutschland, aber auch für Entwicklungsländer.
Das Kraftwerk Olkaria im bergigen Hell's-Gate-Nationalpark ist eine Geisterstadt. Containergroße Anlagen dröhnen hier unbeaufsichtigt vor sich hin. Der Ingenieur Bruce Knight kommt nur gelegentlich vorbei und kontrolliert die verschiedenen Kreisläufe.
" Der Dampf, der hier aus dem Boden kommt, hat einen relativ niedrigen Druck, etwa 5 bar. Wir haben darum einen zweiten Wärme-Kreislauf mit Pentan nachgeschaltet, ein Gas aus Kohlenwasserstoff, das wir mit dem Wasserdampf aufheizen und verdichten. Das Pentan geht dann durch ein Steuerventil in die Turbine, die sich 1500 mal in der Minute dreht. Diese mechanische Energie verwandelt der Generator dann in Strom. Das Pentan kühlen wir hinter der Turbine ab, bis es flüssig wird, und dann beginnt der Kreislauf von vorn. "
Bruce Knight arbeitet für die Firma Osarian, die außerhalb des Nationalparks langstielige Rosen züchtet. Eine weiße Zelt-Stadt: Die Treibhäuser füllen insgesamt eine Fläche von 100 Fußballfeldern und unterscheiden sich kaum von den Blumenfarmen in Holland. In dichten, schier endlosen Reihen wachsen hier die Pflanzen und werden mit Wasser aus langen schmalen Rohren versorgt.
60 Prozent des Strombedarfs dieser Treibhäuser stammt aus dem Geothermie-Kraftwerk. Die Wärme für die Treibhäuser kommt aus einem benachbarten Bohrloch, das für die Stromproduktion nicht ergiebig genug war.
" Als wir mit diesem Projekt begannen, gab es viele Zweifel, ob wir das investierte Geld jemals wiedersehen würden. Aber als wir dann im Jahr 2004 Wärme und Strom produzieren konnten, hatten wir die Skeptiker überzeugt. In vier Jahren werden sich die Anlagen amortisiert haben. Wir verbessern die Produktion immer weiter, denn wir wollen für unsere Blumen-Exporte die höchsten Standards gewährleisten. "
Osarian ist eine Vorzeigefirma - sie ist als Unternehmen zertifiziert, das fairen Handel betreibt. Sie schafft Unterkünfte für die Mitarbeiter und ermöglicht deren Kindern eine Schulausbildung. Doch dieser Betrieb ist ein Einzelfall. Kenia hat das Potenzial, das die Geothermie bietet, bislang noch nicht wirklich ausgeschöpft.
Während Länder wie die Philippinen oder Indonesien, die ebenfalls in den 80er Jahren begannen, die Erdwärme zu nutzen, inzwischen mehrere Gigawatt Strom durch Geothermie gewinnen, produziert Kenia mit seinen drei Erdwärme-Kraftwerken lediglich 130 Megawatt. Und das sind bereits 10 Prozent der gesamten kenianischen Stromproduktion.
" Wir haben leider nicht genug elektrische Energie in Kenia. 30% der Leute in den Städten haben Strom zu Hause, 4% sind es auf dem Land - Wir müssen die Entwicklung jetzt deutlich beschleunigen. "
Eddy Njoroge, der Direktor des kenianischen Energieerzeugers KenGen, will nun aufholen. Für die kommenden Jahre plant er 14 neue Geothermiekraftwerke. Mit ihnen will er das derzeitige Stromangebot in Kenia verdreifachen.
Auch Kenias Nachbarstaaten wollen die Geothermie nutzen - Äthiopien, Tansania und Uganda zum Beispiel haben ähnlich günstige geologische Bedingungen. Es mangelt aber an Investoren, die bereit sind, die hohen Bohrkosten von etwa 3 Millionen Euro pro Kraftwerk zu tragen.
In Kenia engagieren sich einige Entwicklungshilfebanken wie etwa die deutsche Kreditanstalt für Wiederaufbau, doch das hat bisher nicht ausgereicht.
Neuerdings bringt der Kyoto-Vertrag zum Schutz der Atmosphäre zusätzliche Hilfe. Er unterstützt den Bau von Geothermieanlagen in Entwicklungsländern durch ein besonderes Programm: den Clean Development Mechanism, kurz CDM. Er besteht in einem virtuellen Deal: Industrieländer können im Rahmen des weltweiten Emissionshandels Verschmutzungsrechte erhalten, wenn sie im Gegenzug in Projekte zur Nachhaltigkeit in Entwicklungsländern investieren.
" Der CDM-Mechanismus wird uns eine Teilfinanzierung ermöglichen. Damit kommen wir jetzt auf jeden Fall schneller voran. Und was noch wichtiger ist: Auch die Dorfgemeinschaften aus der Gegend hier werden direkt von dieser Unterstützung profitieren. "
Weltweit sind die USA führend in Sachen Geothermie, gefolgt von den Philippinen, Mexiko und Indonesien. Insgesamt produzieren alle Länder zusammen gerade genug Strom, um 5 Millionen Menschen zu versorgen. Das ist wenig etwa im Vergleich zur Windenergie, aber die Geothermie hat, sehr langfristig gesehen, ein enormes Potential: Die Kraftwerke nehmen wenig Platz ein und können an vielen Orten der Welt gebaut werden. Die Energie des Ofens Erde ist für menschliche Maßstäbe unerschöpflich - sie muss nur erschlossen werden. Was leider ziemlich teuer ist, meint der Energieexperte Hermann-Josef Wagner von der Universität Bochum.
" Wirtschaftlich nutzbar ist die Erdwärme nur in sehr wenigen Fällen gemessen an den heutigen Energiepreisen. Aber das technische Potential ist nach wie vor sehr groß. "
In Deutschland, wo der Boden längst nicht so warm ist wie in Kenia, lohnt sich in vielen Fällen die so genannte Oberflächengeothermie. Immer mehr Häuslebauer, die unabhängig werden wollen von Öl und Gas, installieren Rohrleitungssysteme in ihren Gärten, in der Regel zwischen 20 und 100 Meter tief, um ihr Haus mit Erdwärme zu heizen.
Aber auch die großtechnische Nutzung der Geothermie kommt voran: Die Fachleute müssen 3000 Meter und tiefer bohren, in der Hoffnung, Temperaturen von mehr als 100 Grad Celsius vorzufinden. Sonst lohnt es sich nicht, eine Turbine anzuschließen. Von Verhältnissen wie in Kenia - also Temperaturen oberhalb von 300 Grad in einer Tiefe von weniger als einem Kilometer können sie nur träumen.
Doch dieser Nachteil könnte zum Vorteil werden: Weil man in Deutschland gezwungen ist, an die Grenzen des Machbaren zu gehen, sind Forschung und Entwicklung in den vergangenen Jahren intensiv vorangetrieben worden. Die Ergebnisse können sich sehen lassen.
Auf einem Feld am Stadtrand von Landau haben Bauarbeiter ein großes Fundament gegossen: eine glatte Betonfläche, auf der nun die Mitarbeiter einer Spezialfirma dicke Rohre zusammenschweißen. Hier entsteht ein neues Geothermiekraftwerk. Es soll die Stadt noch in diesem Jahr mit Strom und Fernwärme versorgen. Die Tiefenbohrungen sind inzwischen abgeschlossen, übrig geblieben sind nur zwei mannshohe Hydranten. Verantwortlich für die beiden Bohrlöcher ist Terry Gandy von der Firma Bestec Drilling, ein Texaner, der früher im Ölgeschäft tätig war. Seine Arbeit hier in Landau hat er auf großen Datenblättern und Graphen dokumentiert. Jetzt hängen sie in einem der Baucontainer.
" Die grüne Linie hier zeigt den Weg des Bohrers: Nach etwa 1000 Metern bohren wir schräg in die Tiefe und messen die Neigung des Bohrkopfes sowie den Azimutwinkel. Damit können wir dann berechnen, wo wir uns befinden. Und auf diesem zweiten Plot hier ist die Bohr-Geschwindigkeit über der Tiefe aufgetragen. Hier können wir sehen, ob das Gestein weicher wird. "
" An dieser Stelle wird das Gestein porös. Es kommt also weniger Wasser aus dem Bohrloch oben raus, wenn ich welches nach unten reinpumpe. Und ab hier kommt plötzlich gar nichts mehr nach oben - das sieht also ganz nach dem aus, wonach wir suchen: "
Eine Schicht mit heißem Wasser. Sie soll als Wärmetauscher dienen: kaltes Wasser wird von oben hineingepumpt, wärmt sich unten auf und gelangt über ein zweites Bohrloch zurück ins Kraftwerk.
" Die stehen jetzt zu nah da an der Wand. Also wenn wir jetzt die Filter wechseln wollen, kommen wir da gar nicht ran. ... Die Motoren müssen gedreht werden... Ja, ja. Jetzt wo ich da drauf gucke hätte man auch eher drauf kommen können!.... Das man do dazwischen kann, dann geht's. hier drehen... dann geht's. "
Der Techniker Jean-Luc Riff bespricht sich mit Heiner Menzel, dem Projektleiter und Geschäftsführer der geo-x GmbH. Zwischen Ihnen liegt eine technische Zeichnung: Die Filtersysteme für das Thermalwasser sind nicht richtig angeordnet - die Zeichnung muss überarbeitet werden.
Draußen auf der Baustelle läuft unterdessen der Kraftwerksingenieur Dariusz Szablinski von der Pfalzwerke AG um eine mächtige Pumpe herum, die an einen der Hydranten angeschlossen wird.
" Das ist eine Injektionspumpe, die wir benutzen, um Wasser in die Injektionsbohrung zu verpressen. Diese Pumpe wird für die Testzirkulation benutzt. Testzirkulation heißt: die Bohrung wird erst getestet, bevor wir mit der Stromproduktion anfangen. Während dieser Testzirkulation werden die Randbedingungen festgestellt, welche konkrete Temperatur und welcher Volumenstrom aus der Produktionsbohrung gewonnen werden kann. "
Temperatur und Volumenstrom sind die beiden entscheidenden Größen, von denen abhängt, wie ergiebig eine geothermische Bohrung ist: Welche Temperatur am unteren Ende der Bohrlöcher herrscht und wie viel Wasser man pro Sekunde durch diese Schicht von einem Bohrloch zum anderen pumpen kann. In Landau haben die Experten eine Temperatur von 150 Grad und ein Volumen von 70 Litern pro Sekunde gemessen. Auf dieser Grundlage soll das Kraftwerk 2,6 Megawatt Strom ins Netz einspeisen und die Stadt Landau mit 5 Megawatt Fernwärme versorgen. Zum Vergleich: Ein Gaskraftwerk produziert das 200-fache an Strom - So gesehen, spielt die Geothermie noch in einer anderen Liga. Aber sie holt auf.
" Wenn man die Entwicklung sieht, es ist doch in dem relativ kurzen Zeitraum viel passiert. Am Anfang war eine Stromproduktion mit 150, 160 Grad war nicht möglich. Jetzt stellen wir fest, dass es doch möglich ist. Die Entwicklung geht doch sehr schnell voran. Wenn die jetzigen Projekte auf dem Gebiet Erfolg haben, werden wir vielleicht bald so weit sein, dass wir auf jedem Standort in Deutschland, Frankreich, Europa eine Stromproduktion starten können, ohne großartige Erdanomalien zu haben. "
In Landau nutzen die Geologen und Ingenieure eine besondere Erdanomalie: die Stadt liegt im Oberrheingraben, der Region Deutschlands, die den heißesten Boden hat, weil hier eine Kontinentalplatte auseinander bricht. Aber auch im Norddeutschen Becken stimmen die Bedingungen. Hier steht das erste deutsche Strom produzierende Geothermie-Kraftwerk Neustadt-Glewe, ein kleines Pilotprojekt. In Bayern bietet sich das Molassebecken vor den Alpen an. Mittendrin, in Unterhaching, wird im Herbst ein weiteres Kraftwerk in Betrieb gehen. Ingenieure der Firma Siemens wollen hier - mit staatlicher Förderung - das modernste Geothermie-Kraftwerk der Welt entwickeln. Landau und auch die Kraftwerks-Betreiber in Kenia setzen auf eine seit vielen Jahren bewährte und darum kostengünstige Lösung: die so genannte Organic-Rankine-Cycle- oder kurz ORC-Technologie. Sie arbeitet mit Kohlenwasserstoffen wie etwa Pentan. In Unterhaching aber wollen Roland Lutz und seine Kollegen etwas Neues ausprobieren und die Wärme noch effizienter als bisher in Strom verwandeln. Sie haben sich für die noch relativ junge Kalina-Methode entschieden, die nach ihrem russischen Erfinder benannt ist und bei der ein Ammoniak-Wasser-Gemisch als Arbeitsmedium durch die Turbine gepumpt wird.
" Für Siemens ist es das erste Kalina-Kraftwerk. Allerdings gibt es in der Welt schon verschiedene Kalina-Kraftwerke, die auch sehr erfolgreich laufen. Ein gutes Beispiel ist eine Anlage in Japan. Die hat ne ähnliche Größe wie Unterhaching, hat auch ne ähnliche Temperaturquelle, (ist an einem Stahlwerk dran). Die Anlage läuft seit 1999 mit höchster Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit. Vor dieser Entscheidung haben wir uns verschiedene Anlagen angeschaut, und waren sehr positiv überrascht von der japanischen Anlage. In Island hatte die Anlage ein paar Kinderkrankheiten, und wir haben uns da sehr intensiv damit beschäftigt, um das eben auszuschließen in Unterhaching. "
Die Bohrungen in Unterhaching waren überaus erfolgreich: In einer Tiefe von 3500 Metern hat man wasserführende Schichten mit 120 Grad Celsius gefunden - eine Temperatur, die viele Experten an diesem Standort nicht für möglich gehalten hatten.
" Ja, da ist uns ja doch ein sehr großer Stein vom Herzen gefallen, schon bei der ersten Bohrung. Das hat ja keiner geglaubt, dass wir wirklich über 120 Grad kommen werden. ... Da waren wir schon sehr froh. Genauso mit der Menge. (Es ist ja nicht nur die Temperatur, sondern auch die Schüttung.) Die Zitterpartie war dann bei der zweiten Bohrung genauso groß, obwohl die Wahrscheinlichkeit schon höher war. Aber trotzdem es kann immer was schief gehen bei einer Bohrung und man weiß nie, wo man raus kommt. Also es war schon ne große Spannung jetzt zum Schluss noch. "
Gerlinde Kittl, die Geschäftsführerin der Geothermie Unterhaching GmbH hat bereits Vorverträge für 21 Megawatt Fernwärme abgeschlossen. Sie kann den Bürgern ihrer Stadt nun langfristig stabile Energiepreise anbieten.
Insgesamt werden die Projekte in Landau und in Unterhaching den Beweis erbringen, dass eine geothermische Stromproduktion auch in Deutschland wirtschaftlich sinnvoll sein kann - unter den gegenwärtigen Rahmenbedingungen. Bruno Lorinser vom baden-württembergischen Wirtschaftsministerium in Stuttgart.
" Heute muss man sehen, dass die Impulse zugunsten der erneuerbaren Energien insgesamt, aber vor allem auch zugunsten der Geothermie vom Erneuerbaren Energien Gesetz ausgehen. Und bei der Tiefengeothermie ist es die Vergütung für den erzeugten Strom, die ganz beträchtlich ist, die eigentlich den Ausschlag geben soll für potentielle Investoren, überhaupt in die Technik einzusteigen. "
Im Jahr 2000 bot das Erneuerbare Energien Gesetz demjenigen, der geothermisch erzeugten Strom ins Netz einspeist, 9 Cent pro Kilowattstunde an. Im Jahr 2003 wurde dieser Betrag auf 15 Cent erhöht. Doch auch das reicht nicht wirklich aus, meint der Energieexperte Hermann-Josef Wagner von der Universität Bochum.
" Wenn man die Projekte sauber und fair durchrechnet, kommt man zu dem Schluss, dass die meisten Projekte Schwierigkeiten haben, mit der vorhandenen Einspeise-Vergütung nach dem EEG auszukommen. "
Die Situation ist nicht einfach: Die deutsche Politik unterstützt die Branche wie in kaum einem anderen Land. Doch trotz großer Fortschritte in einzelnen Projekten, kommt die Entwicklung im Vergleich zu anderen Energieträgern nur langsam voran. Es wird noch Jahrzehnte dauern, bis die Geothermie auch nur ein Prozent des Strombedarfs decken kann.
Dennoch gehen die Anstrengungen im Bereich Forschung und Entwicklung weiter. Die Experten gehen in immer größere Tiefen, um an nutzbare Wärme zu kommen - und sie suchen nach Wegen, wie sie die Wärme auch dort aus der Erde holen können, wo sich kein Wasser befindet.
Eine gute halbe Stunde mit dem Auto von Landau entfernt, direkt hinter der Grenze zum Elsass, liegt Soultz-sous-Forêts, ein Ort mit liebevoll erhaltenen Fachwerkhäusern in Pastelltönen. Von einem Hügel am Stadtrand steigen mächtige Dampfschwaden auf. Hier befindet sich das europäische Forschungszentrum für Tiefengeothermie - ein mehrstöckiges Gebäude, das aus vielen Containern zusammengestellt ist und vor dem sich ein Bohrturm in den Himmel reckt. Bis in eine Tiefe von 5000 Metern reichen die Bohrungen hier, und die Temperaturen liegen bei 200 Grad Celsius. Im Vergleich zur Erdwärme in Italien oder Kenia ist das immer noch wenig, im Vergleich zu den 120 Grad in Unterhaching ist das viel. Mit dieser Temperatur lässt sich die Energie wesentlich besser in Strom verwandeln. Allerdings befindet sich unter Soultz kein Thermalwasser, sondern nur harter, heißer Granit, erklärt der Lagerstätteningenieur Patrick Nami.
" Wir pumpen hier Wasser mit sehr hohem Druck und in großen Mengen in das Bohrloch. Auf diese Weise können wir die feinen Kanäle in dem Gestein vergrößern. Außerdem öffnen wir neue, künstliche Kanäle, durch die das Wasser dann fließen kann. "
Hot-Dry-Rock heißt das Verfahren, dem die Wissenschaftler in Soultz in den vergangenen Jahren zum Durchbruch verholfen haben. Bis 2008 soll ein neues Geothermie-Kraftwerk Wasser durch den Granit im Untergrund pumpen. Derzeit läuft auch hier eine Testzirkulation. Die beiden Chemiker Anthony Charlot und Yoann Trigodet vom französischen Geoforschungszentrum in Orléans analysieren in einem kleinen Labor Wasserproben aus der Tiefe.
" Wir nehmen alle 50 Kubikmeter eine Probe, also immer, wenn wir dieses Volumen durchgepumpt haben. Wir untersuchen dann einige Basisparameter, wie etwa Säuregrad oder Sauerstoffgehalt. Wenn wir eine Änderung feststellen, machen wir eine eingehendere chemische Analyse, spätestens aber nach 200 Kubikmetern. "
Diese Analysen sollen es ermöglichen, das geplante Kraftwerk genau an die Bedingungen im Untergrund anzupassen - und sie geben Aufschluss darüber, ob durch das Einpressen des Wassers genügend Kanäle im Granit geöffnet wurden.
" Es ist uns gelungen, die Klüfte in einem großen Bereich zu weiten. Wir haben eine gute Verbindung zwischen der Injektionsbohrung und einer Produktionsbohrung hergestellt. Aber wir haben noch eine zweite Produktionsbohrung gemacht, um die Fördermenge zu vergrößern. Nun sind wir dabei, auch diesen zweiten Wasserweg durch den Granit zu verbessern. "
Die Geo-Ingenieure setzen große Hoffnungen in das Hot-Dry-Rock-Verfahren. Mit ihm vergrößert sich das Potential der Geothermie um mindestens das zehnfache. Denn es gibt viel mehr Orte, an denen man Kanäle in unterirdisches Gestein sprengen könnte, als Orte mit geeigneten wasserführenden Schichten.
Doch die Methode ist nicht ganz unproblematisch: bereits in den 90er Jahren lösten die Geoforscher in Soultz bei der so genannten Stimulation kleinere Erdbeben aus. Horst Kreuter vom Bundesverband Geothermie.
" Bei dem Einpressen des Wassers werden kleine Risse geöffnet. Kleine Mikrobeben in einem ganz geringen Bereich sind also systemimmanent. Das bedeutet, man erwartet sie, man braucht sie, damit diese Risse auch entstehen können. Andererseits möchte man natürlich auch keine großen Risse erzeugen. Die großen Erschütterungen werden aber nicht nur durch das eingepresste Wasser erzeugt, sondern es sind latent im Untergrund vorhandene Spannungen. Diese Spannungen werden durch das Einpressen des Wassers nur gelöst. Man spricht fachlich vom "Triggern", vom Auslösen von - im Boden ohnehin schon vorhandenen - Spannungen. "
Zu spüren bekamen das im vergangenen Dezember die Menschen in der Region um Basel. Ein Tiefen-Geothermieprojekt, bei dem die Hot-Dry-Rock-Methode, kurz HDR, erstmals kommerziell zum Einsatz kommen sollte, hatte ein Erdbeben ausgelöst. Sachschaden gab es keinen, aber die Empörung war groß. 160 Anzeigen gingen bei der Staatsanwaltschaft ein. Auch die Geologen hatten nicht mit einem Beben der Stärke 3 auf der Richterskala gerechnet. Wie groß das Risiko ist, dass durch die Injektionen noch größere Beben ausgelöst werden, soll nun eine Untersuchung klären. Ob das Baseler-Projekt weitergeführt werden kann, ist ungewiss.
" Vor allen Dingen denke ich, hat man gelernt, dass man mit der Öffentlichkeit etwas sorgfältiger umgehen sollte. Es hat gefehlt an Informationspolitik. Bis hin zur Postwurfsendung: "Jetzt beginnt die Stimulation. Es kann ein bissle wackle oder so. "
Ingrid Stober von Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau im Regierungspräsidium Freiburg.
" Dadurch dass es eine relativ kleine Tiefe war, hat es auch noch geknallt, das hat die Leute besonders erschreckt. Da hätte man bestimmt viel gut machen können durch gezielte Öffentlichkeitsarbeit. "
Ingesamt ist es also alles andere als einfach, die Wärme aus dem Ofen Erde herauszuholen. Das Hauptproblem sind nach wie vor die Kosten. Seit die Rohstoffpreise gestiegen sind, haben die Bohrfirmen jede Menge Aufträge im Bereich Öl- und Gasförderung und können so immer mehr Geld für ihre Dienstleistungen verlangen. Im Fall der Geothermie führt das dazu, dass die Bohrungen inzwischen etwa 80 Prozent der gesamten Investitionskosten ausmachen.
Nicht wenige Projekte sind in den vergangenen Jahren aus finanziellen Gründen gescheitert. Mehrere Millionen Euro wurden dabei jedes Mal in den Sand gesetzt. Heiner Menzel.
" Es trennt sich so ein bisschen die Spreu vom Weizen. All die, die gedacht haben: ich kann da ganz schnell von heute auf gestern Geld verdienen, die sind wieder verschwunden, weil sie gemerkt haben, man muss doch ein bisschen mehr Risiko betrachten und Vorsicht walten lassen, so dass jetzt doch immer mehr Projekte entstehen, zukünftig, die Hand und Fuß haben. "
Und selbst wenn eine Bohrung gelingt, dauert es viele Jahre, bis die Investitionen amortisiert sind, denn auch die neuen Kalina-Kraftwerke erreichen nur Wirkungsgrade von 13 Prozent. Das heißt: sie produzieren wenig Strom und viel Wärme.
" Das ist aber bei Solarkraftwerken ja nicht viel anders. Man muss sich ja klar machen, dass diese solarthermischen Anlagen in Spanien und Kalifornien auch nur Wirkungsgrade von 15 Prozent aufbringen. Jetzt kann man sagen, das ist ja gar nicht schlimm, denn ich hab ja genügend Energieangebot. Das einzige Problem ist: es wird teuer - von den Investitionskosten her. Wenn ich also 15 Prozent Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln kann, brauch ich halt mehr Spiegel. (Und das macht's teuer.) Aber vom Angebot her ist es kein Problem und ein Umweltproblem ist es auch nicht. "
" Sie brauchen einen Abnehmer für die Wärme, eigentlich das ganze Jahr, sonst erzeugen Sie Strom mit geringem Wirkungsgrad. Auch im Sommer. Man möchte ja den Vorteil der Geothermie, diese 8760 Stunden, die das Jahr hat, möglichst voll durchfahren - Mit dem Strom, um mit dem EEG die volle Vergütung zu erhalten. Aber dazu gehört, natürlich, wenn man das Gesamtökologische ins Kalkül zieht, dass man auch die ganze Wärme übers Jahr nutzen kann. Und da brauchen Sie im Prinzip einen industriellen Abnehmer für die Wärme. Wenn der nicht da ist - in der Wohnbebauung, da wird es schwer, noch jemanden zu finden, der bei 30 Grad seine Heizkörper noch aufdreht. "
In Deutschland wird die Tiefengeothermie mittelfristig also nur an solchen Standorten eine Chance haben, an denen die geologischen Bedingungen besonders günstig sind, wo auch die Wärme wirklich benötigt wird und wo die Politik sich aktiv für ein Projekt engagiert.
" Man muss aber auch hier wie bei allen erneuerbaren Energien sehen, dass es eine lange Zeitachse ist. Nennenswerte Anteile an der Energieversorgung zu erschließen braucht 20-30 Jahre. Es geht also nicht von gleich auf jetzt. Wenn Sie sich mal klar machen mit welchem Aufwand wir die Windenergie gefördert haben in den letzten Jahren, finanziellen Aufwand, aber auch technischem Aufwand, und wir sind jetzt bei 5 % der Stromversorgung angekommen. Es dauert eben lange. "
Weltweit gesehen gilt dies auch. In vielen Entwicklungsländern, die günstigere geologische Bedingungen haben, fehlt nicht nur das wissenschaftlich-technische Know-how, sondern vor allem das politische Engagement, die mutigen Investoren und der lange Atem für die Entwicklung einer solchen Technologie. Auch dies ist ein Grund, warum die Geothermie in Deutschland gefördert und langfristig immer weiter verbessert werden muss. Die Erdwärmekraftwerke werden die Windräder so schnell nicht einholen können, aber auf lange Sicht können Sie einen wichtigen Teil dazu beitragen, die Menschheit mit sauberer Energie zu versorgen.
Programmtipp
Den nächsten Teil der Reihe "Kraft aller Elemente" hören Sie am 29.4.2007 um 16:30 Uhr:
Kraft aller Elemente - Energiequellen für die Zukunft
Teil 3: Wüstensonne für die Welt (DL
