Geothermie
Mit Geothermie, besserbekannt als Erdwärme, ist die Wärme gemeint, die im oberen Teil der Erdkruste gespeichert ist. Es ist, wenn von Erdwärme die Rede ist, immer die ganze in der Erde gespeicherte Energie gemeint, die ihr entzogen und genutzt werden kann. Diese Form der Energie kann direkt genutzt werden, wenn sie zum Heizen und Kühlen mittels einer Wärmepumpe eingesetzt wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Erzeugung von elektrischem Strom. Der Begriff der Geothermie bezeichnet zum einen die Beschäftigung mit der Erdwärme als Ingenieur und auch die Untersuchung der thermischen Situation der Erde aus wissenschaftlicher Sicht.
Wenn es um die Herkunft der Erdwärme geht, so gibt es verschiedene Theorien. Es wird angenommen, dass ca. 30 bis 50 Prozent noch Restwärme aufgrund der Entstehung der Erde sind. Auch sollen laut Schätzungen 50 bis 70 Prozent aufgrund radioaktiver Zerfallsprozesse entstanden sein. Diese soll es schon seit Millionen Jahren und auch heute noch geben. Im innern des Erdkerns sollen Temperaturen von ungefähr 4500 Grad Celsius herrschen. So kann man sich vielleicht ein Bild davon machen, dass es hier ein enormes Potenzial an Energie gibt, das auf dem Gebiet der Erdwärme genutzt werden kann.
Es gibt bei der Geothermie auch eine Einteilung in verschiedene Quellen. Diese Energieform kann verwendet werden, um Wärme und Strom zu erzeugen. Es wird unterschieden zwischen der oberflächennahen und der tiefen Geothermie. Die oberflächenahe Geothermie deckt den Bereich ab, in dem die Energie direkt genutzt wird, um zu Heizen oder zu Kühlen. Dies passiert in den meisten Fällen mit einer Wärmepumpenheizung. Die tiefe Geothermie beschreibt die direkte Nutzung im Wärmemarkt. Mit ihr ist auch die indirekte Erzeugung von Strom gemeint.
Weitere Fachbegriffe und Unterscheidungen gibt es bei den Hoch- und Niedrigenthalpielagerstätten. Eine Hochenthalpie steht dabei für eine Lagerstätte, wo an dem Ort hohe Temperaturen herrschen. Kommen wir nun aber noch einmal auf die tiefe Geothermie zurück. Je weiter ins innere der Erdkruste vorgestoßen wird, umso höher sind die Temperaturen dort. Es gibt Gegenden, da herrschen Temperaturunterschiede von einigen hundert Grad, obwohl die Lage nur geringfügig tiefer ist. Hier sind häufig Vulkane an der Erdoberfläche vorzufinden. Das sind dann die bereits erwähnten Hochenthalpien. Diese werden auf der ganzen Welt genutzt, um daraus Strom zu gewinnen.
Die Erdwärme kann langfristig als Energiequelle genutzt werden. Mit den Vorräten, die in der Erdkruste lagern, könnte der Energiebedarf über 100 000 Jahre gestillt werden. Direkt wird diese Form der erneuerbaren Energien schon mehr als 100 000 Jahre. Unsere Vorfahren haben Wasser, das aufgrund der Geothermie erwärmt war zum Kochen und auch Baden gebraucht. In Frankreich gibt es ein geothermisches Fernwärmenetz, das zurückgeht auf die Anfänge des 14. Jahrhunderts. Zum Heizen und Kühlen kann die Geothermie bereits in geringen Temperaturen eingesetzt werden. Für die meisten Anwendungsmöglichkeiten ist allerdings zwingend die Wärmepumpe notwendig.
Strom mit Hilfe von Geothermie wurde zum ersten mal in Lardello in der Toskana erzeugt. Bereits im Jahre 1913 wurde dort zu diesem Zweck ein Kraftwerk gebaut. Die dort eingesetzten Turbinen brachten eine Elektrische Leistung von 220 Kilowatt. Heute werden an gleicher Stelle 400 Megawatt ins italienische Energienetz eingespeist. Unter der Toskana treffen zudem zwei Kontinentalplatten aufeinander. Das hat den Vorteil, dass sich dort Magma dicht unterhalb der Oberfläche befindet. Mit Hilfe dieses Magmas kann dort wirtschaftlich sinnvoll die Erdwärme genutzt werden.