Unsere Erde ist voller Energie! Diese Energie schlummert im Untergrund. Je tiefer man ins Erdinnere vordringt, desto heißer wird es.
Mithilfe der Geothermie kann die in der Erdkruste gespeicherte Wärmeenergie zum Heizen, Kühlen und zur Stromerzeugung genutzt werden. Es handelt sich zudem um eine nachhaltige, regionale und witterungsunabhängige Energiequelle.
Wie entsteht Erdwärme?
In Richtung des Erdmittelpunkts steigt die Temperatur um rund 3 °C pro 100 Metern Tiefe.
Geothermie oder auch Erdwärme ist die im Erdinneren gespeicherte Wärme. Je nach Tiefe unterscheidet sich die Temperatur stark.
Während 3 km unter der Erdoberfläche rund 100 °C gemessen werden können, werden für den Erdkern Temperaturen von über 5.000 °C vermutet. Der überwiegende Teil des Erdballs, rund 99 %, ist heißer als 1.000 °C.
Im Durchschnitt steigt die Temperatur alle 100 m um 3 °C (geothermischer Gradient). In Tiefen ab 2.000 m finden sich für die Erzeugung von Fernwärme oder Strom ausreichende Temperaturen.
Diese nach menschlichen Maßstäben unerschöpfliche Energiequelle kann mittels einer Geothermieanlage nutzbar gemacht werden. Besonders an Standorten, die über günstige geologische Strukturen in Verbindung mit wasserführenden Schichten verfügen, bietet sich die Erschließung an.
Wenn Vorkommen an Tiefenwasser für die Wärmeerzeugung genutzt werden, wird das Verfahren hydrothermale Geothermie genannt.
Geothermie-Hotspot süddeutsches Molassebecken
Der Großraum München und damit auch die Gemeinde Gräfelfing liegen im sogenannten süddeutschen Molassebecken. Dieses erstreckt sich von der Donau bis zu den Alpen. Unterhalb der hier charakteristischen Molasse-Gesteine (Sedimente im Alpenvorland, v. a. Mergelsteine und Sandsteine) liegt der sogenannte Malm-Aquifer (blaue Schicht). Hierbei handelt es sich um eine Gesteinsschicht, die nördlich der Donau die Fränkisch- Schwäbische Alb bildet, nach Süden hin jedoch zunehmend in die Tiefe absinkt. Diese Kalksteinschicht wird als Aquifer bezeichnet, da sie mit Wasser gefüllt ist.
Unter München liegt der Malm-Aquifer rund 3.000 m unter der Geländeoberfläche. Mit zunehmender Tiefe steigt auch die Wassertemperatur beständig an. In der Metropolregion München werden meist rund 100 °C erreicht. Dieses Heißwasservorkommen gilt es zu nutzen.
Ferwärmenetz in der Heizzentrale
Wie funktioniert die hydrothermale Tiefengeothermie?
Die hydrothermale Tiefengeothermie kann dieses Heißwasservorkommen zur Erzeugung von Wärme, Kälte und Strom nutzen. Hierfür wird über eine Förderbohrung das heiße Wasser an die Erdoberfläche gefördert. Dem Tiefenwasser wird die Wärme über Wärmetauscher entzogen. Diese Wärme kann dann in ein Fernwärmenetz eingespeist oder zur Stromproduktion genutzt werden. Über eine sogenannte Reinjektionsbohrung wird das abgekühlte Tiefenwasser anschließend zurück in die Entnahmeschicht geführt.
Nach diesem Prinzip funktionieren in Bayern aktuell 25 Anlagen. Während beispielsweise in Pullach, Unterhaching und München-Freiham Wärme für das örtliche Fernwärmenetz gewonnen wird, erzeugen die Anlagen in Garching an der Alz, Oberhaching-Laufzorn, oder Sauerlach zusätzlich Strom aus der erneuerbaren Energiequelle.