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3.1 Tiefengeothermie und oberflächennahe Geothermie
Bei der Nutzung der Wärme im Erdinneren unterscheidet man zwischen der oberflächennahen
Geothermie und der Tiefengeothermie. Wie die Bezeichnungen bereits vermuten lassen,
besteht der wesentliche Unterschied zwischen diesen Nutzungen in der Tiefe der Erdschicht,
aus der Wärme gewonnen wird. Hieraus resultieren jedoch auch unterschiedliche
Einsatzmöglichkeiten. So wird bei der Tiefengeothermie zumeist elektrischer Strom
erzeugt, während bei der oberflächenahen Geothermie zumeist Wärmeenergie für Gebäude
erzeugt wird.
a)
Stromerzeugung mittels der Nutzung von Erdwärme
Um wirtschaftlich lohnend aus Erdwärme Strom erzeugen zu können, muß ein gewisses
Temperaturniveau vorliegen, welches ausreichend sein muß, um ein Fluid zu verdampfen,
dessen Dampfstrom dann Turbinen zur Stromerzeugung antreiben kann. Da ein solches
Temperaturniveau in der Regel nur in tieferen Schichten der Erde vorliegt, müssen
entsprechend tiefe Bohrungen vorgenommen werden. (Tiefengeothermie) |
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Dieses ist nur dann wirtschaftlich möglich, wenn die geologischen
Voraussetzungen günstig sind, sprich es keine Schwierigkeiten bei den Bohrungen geben
wird und das erforderliche Temperaturniveau bereits in "relativ" geringen Tiefen
vorliegt. Aus diesem Grunde wird die Tiefengeothermie in Deutschland kaum angewendet. Sind
die geologischen Voraussetzungen günstiger als in Deutschland, wie zum Beispiel in den
USA oder Island, kann mittels der Tiefengeothermie wirtschaftlich elektrischer Strom
erzeugt werden.
b) Wärmeerzeugung mittels der oberflächennahen Geothermie
Bei der oberflächennahen Geothermie wird die im Erdinneren vorliegende Wärme der
oberflächennahen Erdschichten genutzt (bis rund 200 Metern Tiefe), indem Sonden in die
Erde verbracht werden, welche die Erdwärme aufnehmen. Da das Temperaturniveau in diesen
Schichten der Erde in der Regel noch nicht sonderlich hoch ist (oftmals weniger als 20
Grad Celsius), muß diese vorhandene Wärmeenergie noch mittels eines Wärmepumpensystemes
auf ein höheres Temperaturniveau "hochgepumpt" werden.
Das Prinzip solcher Wärmepumpen basiert darauf, daß expandierende Fluide (Gase) die
Wärmeenergie der Umgebung aufnehmen und die Temperatur dieser Fluide bei anschließender
Komprimierung, aufgrund der aufgenommenen Wärmeenergie, erheblich steigt. Auf diese Weise
kann man ein Temperaturniveau erreichen, das ausreicht, um mittels Wärmetauschern Wasser
auf eine Temperatur zu erhitzen, die für den Betrieb von Heizungsanlagen oder zur
Erwärmung von Brauchwasser hinreichend ist.
Die oberflächennahe Geothermie kommt auch in Deutschland immer häufiger zum Einsatz.
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© (Autor: G. D. siehe
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