Warmwasser-, Heizkraft-, Strom- und sogar Trinkwassergewinnung aus einer Hand, welches Kraftwerk kann das schon bieten? Geothermische Anlagen könnten diese Allround-Genies der Zukunft werden: Kompakt, umweltfreundlich und preiswert im Betrieb.
In Neustadt-Glewe in Mecklenburg-Vorpommern steht bereits solch ein Geothermie-Kraftwerk. Seit 1995 speist es Erdwärme in das örtliche Fernwärmenetz und beheizt jährlich rund 1.300 Haushalte und einige Gewerbebetriebe. Und Ende 2003 war es dann endlich soweit: Nach Verbesserung der Anlagentechnik konnte auch die bundesweit erste Stromversorgung aus geothermaler Energie ans Netz gehen.
Hydrothermaler Kreislauf
Zu diesem Zweck fördert eine Tauchpumpe jede Sekunde bis zu 33 Liter Thermalwasser aus einer Tiefe von 2.250 Metern an die Oberfläche, das entspricht einem stündlichen Volumen von 120 Kubikmetern. In einem ersten Schritt treibt das ungefähr 100°C heiße Wasser eine Dampfturbine für die Stromproduktion an und kühlt dadurch auf bis zu 70°C ab. Ein Wärmetauscher entzieht dem Wasser anschließend die Heizenergie und speist diese direkt in das Fernwärmenetz ein. Nach dieser so genannten Wärmeauskopplung verpresst die Anlage das Wasser mit immerhin noch 50°C über eine Injektionspumpe zurück in die Tiefen des Aquifers.
Aus Wärme wird Strom
Normalerweise wird in einer Dampfturbine zur Stromgewinnung Wasser erhitzt. Nicht so jedoch in Neustadt-Glewe. Denn aufgrund der „niedrigen“ Thermalwassertemperatur von nur 98°C kam für die Stromerzeugung nur ein Wärme-Transportmedium in Frage, das seinen Siedepunkt weit unter dieser Temperatur hat. Letztendlich entschieden sich die Ingenieure für das organische Fluid Perfluoropentan (C5F12), das bereits bei 31°C vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht. Erst dies erzeugt den nötigen Dampfdruck zum Betrieb der Turbine. Der elektrische Wirkungsgrad dieser so genannten „Organic-Rankine-Cycle“-Wärmekraftmaschine liegt zwar mit 6,5 Prozent vergleichsweise niedrig, doch verbraucht die geothermische Stromerzeugung im Gegenzug weder Brennstoffe, noch erzeugt sie Schadstoffe. In Neustadt-Glewe werden so jährlich Emissionen von 6.500 Tonnen Kohlendioxid vermieden, die beim Betrieb eines herkömmlichen Gasheizwerkes mit gleicher Leistung entstehen würden.
Messbarer Erfolg oder Sisyphos-Arbeit?
Weltweit sind Erdwärme-Kraftwerke keine Besonderheit, allerdings arbeitet bislang keines mit so niedrigen Temperaturen wie das in Neustadt-Glewe. Doch was bei der Einweihung der Anlage in der Region und der Geothermie-Branche als großer Erfolg gefeiert wurde, mutet zunächst sehr beschaulich an. Denn mit jährlich 1,2 Millionen Kilowattstunden Leistung können derzeit gerade einmal 500 Haushalte mit Strom versorgt werden.
Aus wirtschaftlicher Sicht sind die anvisierten Allround-Kraftwerke daher derzeit noch unrentabel und leider nur eine technische Spielerei. In Deutschland gibt es derzeit 24 hydrothermale Heizkraftwerke mit einer Leistung zwischen 100kW und 20MW, einige davon auch mit kombinierter Trinkwassererzeugung. Nach Angaben des Bundesforschungsministeriums beläuft sich die gesamte Wärmeleistung in Deutschland derzeit auf etwa 700 MW. Dies entspricht in etwa der Leistung eines einzigen herkömmlichen Gaskraftwerks.
Entsprechend teuer ist somit der geothermische Strom in der Herstellung. Die so genannten Stromgestehungskosten sind vor allem von der Bohrtiefe, der Menge des förderbaren Thermalwassers und natürlich seiner Temperatur abhängig und betragen bis zu 20 Cent pro Kilowattstunde. Von den regenerativen Energiequellen ist somit nur der Solarstrom noch teurer. Entsprechend steht auch in Neustadt-Glewe nach wie vor die Wärmeversorgung im Vordergrund. Nur in Zeiten geringer Nachfrage, also vor allem im Sommer, wird die überschüssige Wärmeenergie für die Stromherstellung verwendet.
Stand: 12.11.2004
