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Nutzung von Erdwärme

- Tiefengeothermie und oberflächennahe Geothermie -

 
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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)

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 Seite 1)

 

 

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