Geothermie in Deutschland. Geologische Grundlagen und Nutzungsmöglichkeiten

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1 Geothermie in Deutschland Geologische Grundlagen und Nutzungsmöglichkeiten Fachbeitrag zur 2. VGIE Fachtagung am in Berlin Autor: Prof. Hans Hetzer, Berlin _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 1

2 Geothermie bedeutet Erdwärme, und Erdwärme wird heute bereits vielfach genutzt. Bei uns in Mitteleuropa sind es im wesentlichen von warmen Wässern gespeiste Thermalbäder, in denen wir uns die Erdwärme nutzbar machen. Wesentlich ausgeprägtere Einrichtungen, in denen heißes Wasser nicht nur zur Heizung, sondern auch zur Stromerzeugung genutzt wird, stehen in Island, Ungarn, Italien, Kalifornien, Mexiko, auf der Halbinsel Kamtschatka im Osten Sibiriens und in anderen Gebieten der Erde. Und schließlich sind es Vulkanausbrüche mit teilweise gewaltigen Lavamassen, also geschmolzenen Gesteinen, die deutlich machen, welches Wärmepotenzial im Inneren der Erde steckt. Aber wo kommt die Wärme her? Die Erde ist generell ein heißer Planet, in 99% ihres Volumens herrschen Temperaturen von über C. Aus der Analyse des Verlaufs von Erdbebenwellen ist abgeleitet, dass die Erdkugel aus einzelnen Schalen aufgebaut ist, die durch Diskontinuitäten oder Grenzflächen voneinander getrennt sind. An diesen Grenzflächen ändert sich die Zusammensetzung der die Erde aufbauenden Gesteinskomplexe _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 2

3 Im Inneren befindet sich der Erdkern, der wiederum in einen Inneren und einen Äußeren Kern gegliedert ist. Sein Durchmesser beträgt etwa km, in ihm herrschen Temperaturen von C. Der Kern besteht aus Eisen und Nickel, die im Inneren Kern infolge des hohen Drucks in fester Form vorliegen, während sie im Äußeren Kern flüssig sind. Um den Kern legt sich der Mantel, der in einen Unteren (Inneren) und einen Oberen (Äußeren) Mantel gegliedert ist, beide getrennt durch eine Übergangszone. Der Mantel besteht aus Gesteinsmaterial unterschiedlicher Zusammensetzung, das durch hohe Temperaturen fließfähig geworden ist. Die Temperaturen im Mantel liegen in den unteren Teilen bei C und erreichen in den oberen Teilen, am unteren Rand der Erdkruste immer noch Werte um die C. Die Mächtigkeit des Mantels liegt bei etwa km Die Quellen der Wärme im Erdinneren sind unterschiedlicher Art. Ein Teil resultiert noch aus dem Zusammenprall gewaltiger Gesteinsmassen, die nach der Urknalltheorie zur Entstehung der Erde vor 4,5 Milliarden Jahren führten. Ein wesentlicher Teil wird durch den Zerfall der radioaktiven Elemente Uran, Thorium und Kalium erbracht. Und auch bei Kristallisations- und Umwandlungsvorgängen in den Gesteinskomplexen, die den Erdmantel aufbauen, kann Wärme entstehen. Auf dem Mantel liegt die Erdkruste, die mit Mächtigkeiten von km den eigentlich bewohnbaren Teil der Erdkugel bildet. In ihr sind die Gesteine verfestigt und bilden große Pakete oder Platten, die gewissermaßen auf den fließfähigen Gesteinskomplexen des Oberen Mantels schwimmen. Durch ihre Bewegungen zueinander, hat sich nach den Erkenntnissen der Kontinentaldrift und der aus ihr hervorgegangenen Plattentektonik über Jahrmillionen hinweg ihre Lage immer wieder verändert, bis sich das heutige Bild der Erdoberfläche gebildet hat. Diese Bewegungen der Platten sind Auslöser für Erdbeben, und bei dieser Dynamik wird ebenfalls wieder Wärme erzeugt. Aus dem warmen Erdinneren erfolgt ein ständiger Wärmestrom an die kalte Erdoberfläche und wird dort an den Weltraum abgegeben. Der Transport der Wärme erfolgt über die Wärmeleitfähigkeit der Gesteine. Dieser Energiestrom beträgt insgesamt etwa 200 Billionen kwh pro Jahr. Er reicht aber insgesamt nicht aus, um die Erdkruste durchgehend zu erwärmen. Das zeigen die Permafrostgebiete in Nordsibirien, Nordkanada und Alaska sowie der Antarktis. Ein wesentlich größerer Anteil zur Erwärmung der Erdkruste in ihren oberflächennahen Bereichen wird durch die Sonne geleistet, was sich besonders in den mittleren Breiten zeigt, in denen auch Deutschland liegt _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 3

4 Die Erdwärme hat die Menschheit von alters her interessiert, bereits von den Griechen und Römern ist die Nutzung von Thermalwässern bekannt. Eine systematische Erforschung begann im 19.Jahrhundert. Vor 200 Jahren wurden durch Alexander von Humboldt auf einer Südamerikareise erstmals Temperaturmessungen in Höhlen durchgeführt, die eine Zunahme der Temperatur beim Eindringen in ein Bergmassiv ergaben. Mit der von abgeteuften Bohrung Sperenberg südlich von Berlin wurde die zielstrebige Untersuchung des Temperaturregimes der Erdkruste eingeleitet. Die Bohrung erreichte eine Teufe von 1772 m und war bis fast ans Ende des 19. Jahrhunderts die tiefste Bohrung der Welt. Unter Leitung des Bergrats Duncker vom Bergamt Halle wurden in der Bohrung Temperaturmessungen durchgeführt, in deren Ergebnis eine Wärmezunahme von 3 C pro 100 m ermittelt wurde, der geothermische Gradient oder die geothermische Tiefenstufe. Sie kann weltweit bei allen Überlegungen zur in einer bestimmten Teufe anzutreffenden Wärme angewendet werden, wobei aber immer von der an der Erdoberfläche herrschenden Jahresdurchschnittstemperatur ausgegangen werden muss, die in unseren Breiten bei etwa 10 C liegt. Außerdem können vielfach unter oder über dem Wert von 3 C/100 m liegende Anomalien auftreten. Bei der weiteren Erforschung der Erdwärme zeigte sich aber auch bald, dass die Temperaturverteilung in der Erdkruste und die Möglichkeiten einer Wärmenutzung wesentlich von den geologischen Verhältnissen im Untergrund bestimmt sind. Besonders bedeutsam für eine Nutzung der Erdwärme ist auch, dass nicht nur heiße Gesteine zur Verfügung stehen, sondern auch Wasser, das als Transportmittel für die Wärme dienen kann. Die geologische Karte von Deutschland gibt die Verhältnisse an der Erdoberfläche wider, aus denen sich aber auch weitreichende Schlussfolgerungen über den geologischen Bau des Untergrundes ziehen lassen. Ergänzt werden sie durch die Ergebnisse von zahlreichen, über das Territorium Deutschlands verteilten Tiefbohrungen _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 4

5 Der gesamte Norden Deutschlands wird, wie sich aus den hellen Farben erkennen lässt, von Ablagerungen der Eiszeit, dem Quartär, der jüngsten Formation in der Erdgeschichte bedeckt. Unter diesen Ablagerungen verborgen liegt das Norddeutsche Sedimentbecken, das sich von der Münsterländer Bucht im Westen, über Westfalen, Brandenburg, Mecklenburg und Vorpommern bis in die Uckermark erstreckt. Es ist durch einen über Jahrmillionen anhaltenden Absenkungsprozess entstanden, durch den sich immer wieder ausgedehnte Meeresbecken bilden konnten. Dabei lagerten sich mehrere tausend Meter mächtige Sedimente des Tertiärs und unterschiedlicher Formationen des Mesozoikums ab, die aus Sandsteinen und Tonsteinen bestehen. Unter ihnen folgen ebenfalls sehr mächtige Salze und Anhydrite des Zechsteins, die von Sandstein- und Tonsteinschichten des Rotliegenden unterlagert werden. Die Mächtigkeiten der im Norddeutschen Sedimentbecken enthaltenen Ablagerungen erreichen bis zu 5000 m. Mit der Bohrung Groß-Schönebeck in Ostbrandenburg, am Rande der Schorfheide, wurde die Unterkante der Sedimentserie bei 4000 m Teufe noch nicht erreicht. Geothermische Bedeutung in den Schichtenkomplexen haben vor allem weiträumige Sandsteinablagerungen, in denen Wässer zirkulieren können. Die geothermischen Heizzentralen Mecklenburg/Vorpommerns liegen in solchen Komplexen. Aber auch die Temperatur der Gesteine selbst kann von Interesse sein. Die gesamte norddeutsche Senke wird von einem Komplex von vulkanischen Gesteinen unterlagert, die vor über 300 Millionen Jahren entstanden sind, darunter folgt erst das in den Mittelgebirgen zutage tretende Grundgebirge. Wie intensiv der oben genannte Absenkungsprozess gewesen ist wird daran deutlich, das mit der lange Zeit tiefsten Bohrung Deutschlands bei Mirow westlich von Neustrelitz in Mecklenburg mit einer Teufe von m das Grundgebirge noch nicht erreicht werden konnte. An die Norddeutsche Senke schließen sich nach Süden, auf der Karte mit bunten Farben dargestellt, die den gesamten mittleren Teil Deutschlands einnehmenden und bis in den südlichen Teil reichenden Gesteinskomplexe des Grundgebirges und der sie überdeckenden Sedimentkomplexe an. Das Grundgebirge, bestehend aus Tonschiefern, Quarziten, kristallinen Schiefern und eingedrungenen Graniten, ist ein Überbleibsel des variscischen Gebirges, das vor 400 Millionen Jahren ganz Mitteleuropa bedeckte. Seine Gesteinskomplexe wurden im Laufe der Erdentwicklung tief abgesenkt, wie aus der Ausbildung der Gesteine und den Bohraufschlüssen in der Norddeutschen Senke zu erkennen ist _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 5

6 Auch in diesem Prozess wurden Sedimentgesteine abgelagert, Sand- und Tonsteine und Kalkstein, aber nicht in den Mächtigkeiten und Ausbildungen wie in der nördlich anschließenden Senke. Im Verlauf der Erdentwicklung und insbesondere in der Phase der Entstehung der Alpen wurde auch dieser gesamte Gesteinskomplex starken tektonischen Beanspruchungen unterworfen, durch die es zu unterschiedlich starken Heraushebungen und der Bildung der Mittelgebirge kam, vom Schwarzwald und dem Rheinischen Schiefergebirge, dem Schwäbischen und Fränkischen Jura, dem Sauerland, dem Harz, Thüringer Wald und Thüringisch-Fränkischen Schiefergebirge bis zum Bayerischen Wald und Erzgebirge. Geothermisch von Bedeutung sind in diesem Bereich die in Teufen von bis zu m liegenden wasserführenden Sandsteinkomplexe in den sich zwischen den Mittelgebirgen erstreckenden Senken, insbesondere der Süddeutschen Senke. Auf Kluftzonen, in denen eindringende Wässer einer tiefreichenden Zirkulation unterworfen werden, können Thermalwässer austreten. Südlich daran schließt sich, wieder durch helle Farben kenntlich gemacht, ein weiteres großes Sedimentbecken an, das Nordalpine oder Bayerische Molassebecken. Die Komplexe des Grundgebirges und der sie überlagernden Sedimentserien sind als Auswirkung der Gebirgsbildung der Alpen beträchtlich abgesunken und durch mächtige Folgen der Molasse, den Abtragungsprodukten der Alpen bedeckt _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 6

7 Ihre Mächtigkeit nimmt in Richtung auf das Gebirge ständig zu. Geothermisch von Interesse sind hier sowohl Sandsteinserien in der Molasse selbst als auch in den unterlagernden Sedimentserien, weiter treten dort auch kavernöse Kalksteine auf, in deren Hohlräumen sich Wassermassen sammeln konnten. Ganz im Süden ist auf der Karte wieder mit bunten Farben der Nordrand der Alpen gekennzeichnet. Das Strukturschema zeigt nochmals deutlich, wie unterschiedlich die Voraussetzungen für eine Nutzung der Geothermie in Deutschland sind. Die Sedimentbecken im Norden und Süden, in denen sich in porösen Gesteinen Wasser sammeln und als Transportmittel für Wärme dienen kann, sind durch die Mittelgebirge getrennt, in denen Festgesteine an der Oberfläche anstehen oder nur durch Sedimente von geringeren Mächtigkeiten überlagert sind. Auch hinsichtlich der Temperaturen im Untergrund sind, wie die nächste Grafik zeigt, die Bedingungen in Deutschland sehr unterschiedlich. Bestimmend für die Temperaturen ist natürlich in erste Linie die Teufenlage, aus den lokalen und regionalen Veränderungen im geologischen Bau ergeben sich aber beträchtliche Differenzierungen. Temperaturverteilung in Deutschland in m Teufe _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 7

8 Im Norddeutschen Becken erscheinen die Temperaturverhältnisse zunächst recht ausgeglichen, dann wird aber doch deutlich, dass sich in das zunächst recht einheitliche Niveau von C Anomalien mit Temperaturen von C einschalten. Diese Anomalien liegen insbesondere im Berlin-Brandenburger Raum und ziehen sich von dort nach Nordwesten in das Gebiet von Mecklenburg und nach Westen in das Gebiet Niedersachsens. Besonders markant sind die Anomalien im südlichen Teil Deutschlands. Hier hebt sich besonders das Gebiet des Oberrheins heraus, es ist Teil eines vom Mittelmeer bis nach Norwegen reichenden großen tektonischen Störungssystems, der Mittelmeer-Mjösen-Zone. Sie ist heute noch aktiv, wie immer wieder schwache Erdbeben zeigen, Daran wird deutlich, dass wärmetragende Komplexe hoch in die Erdkruste hineinragen. Die geothermische Tiefenstufe liegt in diesem Gebiet, dem Oberrheingraben, bei 5 C/100 m. Interessant ist auch die kleine, östlich davon liegende Anomalie, hier ist das Gebiet von Bad Urach, in dem sowohl Thermalwasser genutzt wird als auch Untersuchungen laufen, tieferliegende Bereiche für eine Wärmenutzung zu erschließen. Schließlich fällt noch auf, dass es auch im Gebiet des östlichen Bayerns eine Anomalie in den Temperaturverhältnissen im tieferen Untergrund gibt. Aus der Kombination von geologischem Bau und Temperaturverhältnissen sowie den Nutzungsmöglichkeiten ergibt sich die Möglichkeit einer Gliederung der Geothermie. Festgesteinsgeothermie, die auf die Nutzung der im Gestein gespeicherten Energie gerichtet ist, Tiefengeothermie, bei der die in Schichtgesteinen, den Aquiferen, zirkulierenden Wässer, die hydrothermalen Systeme, zur Wärmegewinnung genutzt werden, dabei kann noch unterschieden werden zwischen hochthermalen und niedrigthermalen Wässern, hydrothermalen Systemen mit hoher oder niedriger Enthalpie, Oberflächengeothermie, bei der das in den obersten m der Erdkruste enthaltene Wärmepotenzial nutzbar gemacht werden soll. Die Festgesteinsgeothermie ist naturgemäß darauf gerichtet, heiße Gesteine zu finden und die in ihnen enthaltene Wärme nutzbar zu machen. Generell bekannt ist sie auch unter dem Namen Hot-Dry-Rock-Verfahren. Heiße Gesteine treten aber entsprechend der geothermischen Tiefenstufe erst in größeren Teufen auf, die generell bei mehr als 3000 m liegen _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 8

9 Auch aus ihnen kann die Wärme nur mit Hilfe von Wasser herausgeholt werden. Dazu gibt es zwei Wege. Eine Möglichkeit besteht darin, Bohrungen abzuteufen und darin in Rohren Wässer zirkulieren zu lassen. Da genügend Zeit für die Erwärmung des Wassers notwendig ist, bleiben die Leistungen bei diesem System relativ gering. Ein anderer Weg wird daher darin gesucht, die Gesteine in großen Teufen mit Flüssigkeiten unter hohem Druck aufzusprengen und damit künstliche Fließwege im festen Gestein zu schaffen. Das Aufsprengen des Gesteins wird als Frac-Verfahren bezeichnet. Mit seinem Einsatz sollen um ein Bohrloch herum oder zwischen zwei Bohrungen Kluftsysteme entstehen, die Zirkulationswege für Wasser bilden können. Von der Oberfläche her eingebrachtes Wasser erhitzt sich in der Tiefe und wird zurückgeholt, um in Heizsystemen genutzt oder zum Antrieb von Turbinen zur Stromerzeugung eingesetzt zu werden. Mit dieser Methode wird bereits seit mehreren Jahren in Soultz-sous-Forets im Elsass getestet, welche Ergebnisse sich erzielen lassen. Die Arbeiten laufen in Bohrungen von m und m Teufe, dabei werden Temperaturen von 140 C bzw. 200 C erreicht, und auch die Durchpressmengen von bis zu 90 m³/h lassen günstige Ergebnisse erwarten. Analoge Projekte gibt es in Deutschland, von denen nur einige genannt sein sollen. Durch das Geoforschungszentrum Potsdam wird die ehemalige Erdgasbohrung Groß- Schönebeck genutzt, um die Möglichkeiten der Stromerzeugung aus Erdwärme zu untersuchen. Die Bohrung hatte eine Teufe von m erreicht und war in verfestigten Sandsteinen des Rotliegenden eingestellt worden. Diese zeigen zwar eine geringe Porosität, die aber nicht ausreicht, um für die thermische Nutzung genügende Wassermengen hindurchzusetzen. Die angetroffenen Temperaturen von 150 C bilden aber gute Voraussetzungen für eine Nutzung nach dem Hot-Dry-Rock-Verfahren. Hier sind also auch noch intensive Arbeiten erforderlich, um durch die künstlichen Fließwege die Voraussetzungen für einen hohen Wasserdurchsatz zu schaffen. Das Geozentrum in Hannover, das von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und dem Niedersächsischen Geologischen Landesamt getragen wird, führt seit 2003 umfangreiche Experimente in einer m tiefen ehemaligen Erdgasbohrung bei Uelzen durch. In Hannover selbst ist eine Bohrung von m Teufe geplant, aus der C heißes Wasser gewonnen werden soll _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 9

10 In Bad Urach südlich von Stuttgart, in dem bereits 60 C warme Wässer aus hydrothermalen Systemen in 770 m Tiefe genutzt werden, laufen Untersuchungen, um Wärme auch aus dem tieferen Untergrund mit Bohrungen von m Teufe zu gewinnen. Dort wurde Granit mit Temperaturen von 170 C angetroffen, der durch Einsatz des Hot-Dry-Rock-Verfahrens nutzbar gemacht werden soll. Weitere Projekte, die auf die Geothermischen Anomalien im Oberrheingraben gerichtet sind, befinden sich in Karlsruhe und Speyer in Vorbereitung. In der Tiefengeothermie sind es zwei unterschiedliche Gesteinstypen, die durch ihre strukturellen Eigenschaften und ihre regionale Verbreitung als Nutzhorizonte von Interesse sind. Primär poröse und mit Schichtwasser gefüllte Gesteine, sog. Aquifere, die insbesondere als Sandsteine in den Schichtenfolgen des Norddeutschen Sedimentbeckens und der Süddeutschen Senke auftreten können und Sekundär geklüftete und/oder kavernöse Gesteine, die als Kluftspeicher bezeichnet werden und die sich insbesondere im Bayerischen Molassebecken finden. In Norddeutschland haben für die Geothermale Nutzung fast ausschließlich die hydrothermalen Systeme in Sandstein-Porenspeichern Bedeutung. Bei der Nutzung wird in allen bisherigen Objekten das Thermalwasser aus einer oder mehreren Bohrungen entnommen und an anderen Stellen mit weiteren Bohrungen wieder verpresst. Diese Sandsteinspeicher ermöglichen große Volumenströme und die Gewährleistung einer langfristig stabilen Förderung und Reinjektion. Mit ihr soll die Wahrung des hydraulischen Gleichgewichts gesichert werden, außerdem sind die Wässer der hydrothermalen Systeme in der Norddeutschen Senke stark salzhaltig. Bereits in den achtziger Jahren wurde für den Ostteil der Norddeutschen Senke ein Geothermie-Atlas zusammengestellt. Als erstes Objekt wurde Mitte der achtziger Jahre die geothermische Heizzentrale in Waren an der Müritz in Betrieb genommen. Durch sie wurden mehrere hundert Wohnungen mit Wärme versorgt und der Betrieb eines Thermalbades ermöglicht. Ihr folgten in kurzen Abständen die Heizzentralen in Neubrandenburg und Neustadt-Glewe, die zunächst ebenfalls ausschließlich für die Wärmeversorgung von Wohnungen genutzt wurden _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 10

11 Diese Heizzentralen in Mecklenburg/Vorpommern sind durch folgende Werte charakterisiert: Temperatur Waren 65 C m Neubrandenburg 54 C m Neustadt-Glewe 98 C m Teufe des Nutzhorizontes Die Schüttungsmengen liegen in allen drei Objekten bei 100 m³/h. Zur Wasserentnahme werden Sandsteine des Keupers genutzt. Die Reinjektion erfolgt zum Teil in die gleichen Horizonte, zum Teil aber auch in andere Sandsteinhorizonte. Trotz des bereits langjährigen Betriebes lassen sich bisher keine Auswirkungen auf das Temperaturregime erkennen. Die in Neustadt-Glewe angetroffenen hohen Temperaturen werden jetzt weiter untersucht hinsichtlich den Möglichkeiten ihrer Nutzung für die Stromerzeugung. Neu in Planung ist eine weitere Heizzentrale im Gebiet von Neuruppin, die aus 1700 m Teufe 60 C warmes Wasser bringen soll. In Süddeutschland erfolgt an einigen Stellen die Nutzung von C warmen Wässern aus Sandsteinspeichern, insbesondere zum Betrieb von Thermalbädern. Größere Bedeutung haben dort jedoch nach den bisherigen Erkenntnissen die klüftigkavernösen Kalkgesteine im Bayerischen Molassebecken, nicht nur wegen der Temperaturen, sondern auch wegen der zu erwartenden hohen Schüttungsmengen. Ein Nord-Süd-Schnitt durch das Voralpenland gibt eine schematische Übersicht über die geologischen Verhältnisse und die angetroffenen Teufen und Temperaturen. Der Schnitt zeigt schematisch die Möglichkeiten, die sich im Voralpenland für die Nutzung der Geothermie bieten. In der Bohrung Unterhaching wurde bei einer Teufe von m Wasser mit einer Temperatur von 122 C und einer Schüttungsmenge von 300 m³/h _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 11

12 angetroffen, das sowohl für die Wärmeversorgung als auch die Stromerzeugung genutzt werden soll. Damit könnte Unterhaching neben Neustadt-Glewe der zweite Standort werden, an dem die Geothermie zur Stromerzeugung eingesetzt wird. Unter unterschiedlichen Bedingungen wurden auch an anderen Orten Bayerns geothermische Heizzentralen errichtet, mit denen die Wärmeversorgung von Wohnsiedlungen und Schwimmbädern gewährleistet wird: Objekt Temperatur Schüttung Teufe Straubing 38 C 180 m³/h 850 m Füssing 56 C 210 m³/h m Unterschleißheim 81 C 320 m³/h m Erding 65 C m³/h m Die Oberflächengeothermie macht sich den Umstand zunutze, dass sich mit den heute zur Verfügung stehenden Technologien auch niedrige Temperaturen für die Wärmegewinnung nutzen lassen. Sie ist auf die obersten m, unter Umständen auch m der Erdkruste ausgerichtet. Dort herrschen in den Tiefen bis zu 10 m die Jahresdurchschnittstemperaturen von C, nach der Teufe nehmen die Temperaturen nur noch gering zu. Am verbreitetsten bei ihrer Nutzung ist der Einsatz von Erdwärmesonden. Dabei handelt es sich um geschlossene Kunststoffrohrsysteme, die in vertikalen, meist m tiefen Bohrlöchern installiert werden. Durch das in den Rohrsystemen zirkulierende Wasser-Sole-Gemisch wird dem umgebenden Gestein die Wärme entzogen und mithilfe von Wärmepumpen auf das benötigte Heiztemperatur-Niveau gehoben. Auch bei der Anwendung dieser Technologie ist ein optimales Vorgehen nur dann gegeben, wenn ausreichende Informationen über die Temperaturverhältnisse im Boden vorliegen. Das Informationssystem dazu ist noch nicht einheitlich ausgebaut. Eine Vorreiterrolle spielt hier der Geologische Dienst von Nordrhein-Westfalen in Krefeld, der flächendeckend für das Territorium des Landes ein Kartenwerk entwickelt hat, aus dem die Temperaturen in Tiefen von 40, 60, 80 und 100 m zu entnehmen sind _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 12

13 Die folgende Abbildung zeigt den Ausschnitt einer solchen Karte für das Zentrum von Köln. Wiedergegeben ist die geothermische Ergiebigkeit in einer bestimmten Tiefe in kwh für eine Betriebsdauer von Stunden, rot sind die günstigsten Werte, je heller der Farbton, desto geringer ist die Ergiebigkeit. Weiter sind auch Flächen ausgehalten, die für eine Geothermische Nutzung nicht geeignet sind. Die Bereitstellung von geowissenschaftlichen Unterlagen für eine Nutzung der Geothermie ist in den einzelnen Ländern sehr unterschiedlich. Für den Ostteil der Norddeutschen Senke liegt ein Geothermie-Atlas vor, in dem die Temperaturverhältnisse in verschiedenen Tiefen-Nivaus dargestellt sind. Ein ähnliches Material gibt es für das Gebiet des Landes Bayern. Für Nordrhein/Westfalen ist die CD mit den Daten zum oberflächennahen geothermischen Potenzial für die Planung von Erdwärmesondenanlagen ein übersichtlicher Fundus. Bei der Konzipierung von Erdwärme-Anlagen empfiehlt sich in allen Ländern eine Kontaktaufnahme zu den geologischen Landesämtern oder zu den Geologischen Diensten in den Landesämtern für Umwelt, Bergbau und Geologie. Dort stehen jeweils die aktuellen Daten zur Verfügung. Über umfangreiche Unterlagen verfügt auch die Geothermie Neubrandenburg GmbH _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 13

14 Materialien und Literatur: Autorenkollektiv: Geowissenschaftliche Bewertungsgrundlagen zur Nutzung hydrogeothermaler Ressourcen in Norddeutschland. Scientific Technical Report STR 97/1, Geoforschungszentrum Potsdam, Autorenkollektiv: Geothermische Technologieentwicklung. Scientific Technical Report STR 00/23, Geoforschungszentrum Potsdam, Autorenkollektiv: Digitale Karten Geothermie, Basisversion. CD, Geologischer Dienst NRW, Krefeld Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Geothermie Energie für die Zukunft. Berlin, Henningsen, D. & Katzung, G.: Einführung in die Geologie Deutschlands. 5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, Stuttgart, Kühn, P.& Wegner, L.: Die Parabel von Sperenberg. Zeitschrift für angewandte Geologie, Band 30, S , Berlin, Weiter wurden die unter erscheinenden Kurzmeldungen ausgewertet. Ehrenpräsident des VGIE e.v. Prof. Hans Hetzer, Berlin _FB_VGIE_Geothermie_in_Deutschland.doc Seite 14