Energiekrise: Lösung Erdwärme?

Heizung herunterdrehen, Licht ausmachen, Strom sparen: Die Energiekrise ist im Alltag der Menschen angekommen und viele fragen sich: Wie wird der Winter angesichts von Energieknappheit und hohen Preisen? Der ZDF-Themenschwerpunkt "Energiekrise" beleuchtet vom 11. bis 18. November diese und weitere Fragen zu Energiekosten und Energiewende. In den aktuellen Magazinsendungen des ZDF, in Doku-Formaten wie "plan b", "planet e.", "ZDFzeit" und "ZDFzoom", in einem "moma vor ort" aus Ludwigshafen, im ZDF-Polittalk oder online auf ZDFheute rückt die aktuelle "Energiekrise" in den Fokus, ausgelöst durch Russlands Angriff auf die Ukraine.

In Mitteleuropa nimmt die Temperatur der Erde im Schnitt um rund drei Grad pro 100 Meter Tiefe zu. Geothermie kann die Erdwärme auf unterschiedliche Art nutzbar machen: Bei der tiefen Geothermie mit Bohrtiefen von mehr als 400 Metern wird Thermalwasser mit bis zu 150 Grad Celsius aus tiefen Erdschichten in Strom oder Wärme verwandelt. Bei der oberflächennahen Geothermie mit geringeren Bohrtiefen werden Wärmepumpen genutzt, mit deren Hilfe Einzelgebäude oder Wärmenetze beheizt werden.

Bundesweit sind - Stand Sommer - etwa 40 tiefe Geothermieanlagen in Betrieb und mehr als 440.000 oberflächennahe Erdwärme-Systeme. Mit 1,3 Terawattstunden klimaneutraler Wärme pro Jahr trage die Technologie schon jetzt zur Vermeidung von Treibhausgasemissionen bei, so der Bundesverbandes Erneuerbare Energien im Juni. Allerdings ist der Beitrag der Tiefengeothermie zur Strom- und Wärmeversorgung bislang überschaubar: Die Anlagen decken laut Bundeswirtschaftsministerium nur 0,03 Prozent des Bruttostromverbrauchs in Deutschland, in Wärmenetzen sind es 0,5 Prozent der Wärme.

Quelle: dpa

Eine Wärmepumpe funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank - nur umgekehrt. Während der Kühlschrank dem Innenraum Wärme entzieht und diese nach außen abgibt, zieht eine Wärmepumpe je nach Bauart Außenwärme aus Boden, Wasser oder Luft. Der Vorteil: Es muss nur vergleichsweise wenig elektrischer Strom für den Antrieb aufgewandt werden.

Eine Wärmepumpenanlage besteht aus drei Teilen: Der Wärmequellenanlage, der eigentlichen Wärmepumpe und dem Verteil- und Speichersystem. Zunächst wird in der Wärmequellenanlage mit der Umweltwärme eine Flüssigkeit, meist eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel, erwärmt. Dies ist auch bei kalten Außentemperaturen kein Problem: Ab einer Tiefe von rund 15 Metern herrschen das ganze Jahr über konstant etwa zehn Grad Celsius, Grundwasser hat eine Temperatur von sieben bis 14 Grad. Über die Wärmequellenanlage wird diese Wärmeenergie entnommen und in die eigentliche Wärmepumpe transportiert.

In der Wärmepumpe zirkuliert ein Kältemittel, das bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft. Durch einen Kompressor wird der Kältemitteldampf verdichtet und erhitzt sich damit weiter - der gleiche physikalische Effekt wie bei einer Fahrradpumpe, die beim Pumpen ebenfalls heiß wird. Anschließend kondensiert das heiße Kältemittelgas in einem sogenannten Verflüssiger, gibt seine Wärme an die Heizanlage des Hauses ab und beginnt den Kreislauf in flüssiger Form erneut.

Die Heizanlage des Hauses, in der zumeist Wasser zirkuliert, nimmt die Wärme aus der Wärmepumpe auf und verteilt sie im Haus. Dabei gilt: Je niedriger die Heiztemperatur, desto effektiver die Wärmepumpe. Als besonders geeignet gelten deshalb Fußbodenheizungen - sie benötigen aufgrund der großen Fläche nur eine niedrige Vorlauftemperatur. Eine Wärmepumpe kann so eine einzige Kilowattstunde Strom in ungefähr vier bis sechs Kilowattstunden Wärme verwandeln.

Quelle: AFP