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Nachgefragt
09. März 2016

Der Untergrund als Langzeitspeicher

Einer der Wege zur Energiewende verläuft mehrere Hundert Meter unter der Erdoberfläche. Ein Berliner Forschungsprojekt zeigt, dass überschüssige Wärme in Gesteinsschichten geleitet und dort über Monate gespeichert werden kann. Professor Ernst Huenges erklärt im Interview die Idee und ihre Erfolge.

Schematische Darstellung der Erkundungsbohrung unter dem TU Campus Charlottenburg (Abbildung: Guido Blöcher, GFZ, unter Verwendung von Google Earth)
Schematische Darstellung der Erkundungsbohrung unter dem TU Campus Charlottenburg (Abbildung: Guido Blöcher, GFZ, unter Verwendung von Google Earth)

09.03.2016 – Ernst Huenges ist Professor für Geothermische Technologien an der Technischen Universität Berlin und leitet die Geothermieforschung am Deutschen Geoforschungszentrum Potsdam. Er engagiert sich unter anderem im Weltklimarat.

Herr Huenges , Sie haben am Montag in Berlin-Charlottenburg mit einer Erkundungsbohrung begonnen, um den Berliner Untergrund auf seine Eignung als Wärmespeicher zu untersuchen. Wie tief wird da gebohrt, und was wollen Sie da herausfinden?

Die Bohrung soll rund 500 Meter tief werden. Wir werden verschiedene Schichten untersuchen, die Wasser aufnehmen und abgeben können. Sie sind unterhalb einer Tonschicht, die die weniger tief gelegenen Trinkwasser-Reservoirs von Salzwasser trennt. Die Bohrung soll Nutzungsoptionen für die Wärmeversorgung von Quartieren am Beispiel des Campus der Technischen Universität und der Universität der Künste erforschen. Die Idee dahinter: Generell gibt es Wärmequellen, die Wärme auch dann produzieren, wenn sie nicht gebraucht wird, zum Beispiel ein Blockheizkraftwerk. Wir brauchen also Wärmespeicher, auch über einen längeren Zeitraum, denn wenn ein Blockheizkraftwerk den ganzen Sommer über Strom produziert, dann wird die Abwärme in dieser Zeit nie gebraucht. Anstatt die Luft oder, in Berlin, die Spree aufzuheizen, kann diese Wärme über Wärmetauscher Wasser erhitzen, das in den Untergrund geleitet wird und bei Bedarf, also im Winter, wieder nach oben gepumpt wird.

Seit 2005 beobachten Sie die Versorgung von Berliner Parlamentsgebäuden mit solcher Wärme aus dem Untergrund. Welches Fazit ziehen Sie?

Das ist eines von drei solchen Projekten in Deutschland. Das Fazit ist: Die Betreiber konnten zwischen fünf und zehn Gigawattstunden speichern und wieder zurückholen. Zwischen 70 und 90 Prozent der in den Untergrund eingespeisten Energie konnte wiedergewonnen werden. In den wasserführenden Schichten des Berliner Untergrunds, um die es uns geht, gibt es keine Strömung, die das eingespeiste Warmwasser wegdrücken würde.

Wenn es unter dem Parlamentsviertel schon funktioniert, warum bohren Sie jetzt im nahen Charlottenburg wieder?

Unter den Parlamentsgebäuden sind die Speicher in einer Tiefe von ungefähr 300 Metern. Jetzt wollen wir eine weitere Schicht untersuchen. Je besser wir den Untergrund kennen, umso verlässlichere Nutzungskonzepte können wir entwickeln.

Wie weit ist die Anwendung dieser Technologie schon gediehen? Gibt es woanders mehr solcher Projekte als die paar in Deutschland?

Woanders ist diese Technologie sogar schon im Markt. Die Niederlande hatten 2000 keinen einzigen Wärmespeicher – jetzt gibt es über 2000 Speicher dieser Art. Auch in Schweden und Dänemark gibt es sehr viele. Deutschland hinkt da hinterher.

Seit Jahren gibt es großen Streit ums Fracking. Einer der Kritikpunkte dabei ist, die Bohrungen führten zu Instabilitäten und somit zu Erdbeben. Können Sie so etwas bei Ihrem Ansatz ausschließen?

Es sind schon von geothermischen Projekten kleinere Erschütterungen hervorgerufen worden. Aber diese Projekte hatten viel tiefer gebohrt und waren nicht immer technisch korrekt gelaufen. Hier in Charlottenburg geht es um eine oberflächennahe Nutzung, da ist das Risiko nicht vorhanden. Beim Fracking kommt außerdem eine mechanische Beanspruchung hinzu, die es bei diesem Ansatz nicht gibt. Wir pumpen Wasser in eine wasserführende Schicht rein und anderes Wasser gleichzeitig raus – das heißt, es gibt kein Massendefizit. Da wird keine Struktur zusammenstürzen.

Deutschlands Wärmeversorgung beruht fast komplett auf fossilen Energieträgern. Wie niedrig könnte dieser Anteil sein?

In Berlin ist der Anteil 99 Prozent, deutschlandweit liegt er bei knapp unter 90 Prozent. Diesen Anteil von zehn oder elf Prozent erneuerbare Wärmequellen könnten wir alleine mit Geothermie ziemlich problemlos verdoppeln. Zusammen mit anderen Quellen kann der Anteil noch viel höher sein. Bei unserem jetzigen Projekt geht es aber eher um Energieeffizienz. Die ist ja ebenfalls notwendig. Abwärme wird ja generell wenig genutzt. Unabhängig vom Auswechseln fossiler Wärmequellen gegen erneuerbare bedeutet unser Ansatz, auf Stadtquartiersebene angewendet, einen geringeren Bedarf an Energieträgern.

Das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz bezieht sich nur auf Einzelgebäude, nicht auf Stadtquartiere, kritisierte erst am Montag der Verein Deutsche Umwelthilfe in einem Positionspapier. Ihr Projekt wird zwar vom Wirtschafts- und Energieministerium finanziert – auf Regierungsebene hat sich Ihr quartierszentrierter Ansatz aber noch nicht durchgesetzt, oder?

Ich weiß nicht, warum sich das noch nicht durchgesetzt hat. Wir denken in Quartieren, weil sich das Ganze ab einer bestimmten Größe richtig rechnet. Bei einem kleineren Konzept könnten wir nur in den oberflächennäheren Trinkwasserbereich gehen und das wäre mit einem Risiko fürs Trinkwasser verbunden. Es ist sinnvoller, mehr Geld in die Hand zu nehmen und dann eine größere Abnehmerstruktur zu betrachten. Die Wärmeversorgung muss zukünftig generell auf Quartiersebene statt auf Einzelhausebene gedacht werden. Das ist kostengünstiger, betriebssicherer und es verringert beim Aufbau von Netzstruktur den Transport von Energieträgern per LKW.

Das Interview führte Ralf Hutter.


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