Tiefe Geothermie

Thermalwasser kann grundsätzlich zur Wärmeversorgung und bei Temperaturen über 100°C auch zur Stromerzeugung verwendet werden. Diese Nutzung ist eine gute Alternative zur Wärmeerzeugung mit fossilen Brennstoffen und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Minderung des CO2-Eintrags in die Atmosphäre. Darüber hinaus wird sie angesichts steigender Öl- und Gaspreise und trotz relativ hoher anfänglicher Investitionskosten betriebswirtschaftlich immer interessanter. Im Falle der geothermischen Stromerzeugung bietet das "Erneuerbare Energien Gesetz (EEG)", das eine Einspeisevergütung über eine Laufzeit von 20 Jahren garantiert, den entscheidenden wirtschaftlichen Anreiz.

Neben der Wirtschaftlichkeit stellen die saisonale und meteorologische Unabhängigkeit und damit die Versorgungssicherheit im Vergleich zu anderen regenerierbaren Energieformen einen großen Vorteil der geothermischen Nutzung dar.

Den genannten Vorteilen einer Thermalwassernutzung für energetische Zwecke stehen wegen dem damit verbundenen Eingriff in den Untergrund jedoch auch mögliche nachteilige Auswirkungen auf das Grundwasser gegenüber.

Um eine quantitative Beeinflussung des Thermalgrundwasserleiters - in Bayern ist dies vorrangig der Oberjurakarst des süddeutschen Molassebeckens – auszuschließen, erfolgt die Nutzung des Wassers über so genannte Dubletten. Dies bedeutet, dass das über eine bis zu 6.000 m tiefe Förderbohrung gewonnene Wasser thermisch genutzt und dann - bis auf seine Temperatur in seiner Beschaffenheit unverändert - über eine Reinjektionsbohrung vollständig wieder in den selben Grundwasserleiter eingeleitet wird.

Schematische Darstellung eines Schnittes durch eine geothermische Dublette, mit Darstellung der Förder- und der Reinjektionsbohrung. Vor der Rückleitung des Thermalwassers in den Untergrund wird die Wärme über Wärmetauscher einem Heizsystem zugeführt. Bild vergrößern Schema einer geothermischen Dublette

Um einen thermischen oder hydraulischen Kurzschluss zwischen Entnahme- und Reinjektionsbohrung möglichst langfristig auszuschließen, müssen deren Endpunkte einen gewissen Mindestabstand einhalten. In der Praxis werden ca. 2 km als ausreichend erachtet. In Abhängigkeit von der jeweils erschlossenen Thermalwassertemperatur, der Entnahme- bzw. Reinjektionsrate und der Wiedereinleittemperatur sowie an Hand der Bohr- und Pumpversuchsergebnisse lässt sich durch lokale numerische Simulationsberechnungen der Zeitraum eingrenzen, in dem die Dublette ohne nachteilige Beeinflussung untereinander genutzt werden kann. Nach bisherigem Kenntnisstand sind dies 50 Jahre und mehr. Mit diesen Berechnungen lassen sich zudem der Einflussbereich der geothermischen Nutzung sowie mögliche Auswirkungen auf benachbarte Thermalwassernutzungen ermitteln.

Um Beeinflussungen von öffentlichen Trinkwasserversorgungen durch den Bau und Betrieb von Geothermieanlagen, die z. B. durch das Durchbohren verschiedener Grundwasserstockwerke entstehen können, auszuschließen, sind hohe Ansprüche an Bohrtechnik und Brunnenbau zu stellen und es dürfen in Trinkwasserschutzgebieten grundsätzlich keine Thermalwasserbohrungen niedergebracht werden.

Qualitative Gefährdungen, die sich für den thermalen Grundwasserleiter insbesondere im Hinblick auf den Einsatz von wassergefährdenden Stoffen ergeben können (zum Beispiel durch mögliche Leckagen von notwendigen Wärmetauschersystemen), müssen im Sinne des allgemeinen Gewässerschutzes besonders berücksichtigt und weitestgehend ausgeräumt werden. Um dieser Forderung bestmöglich nachzukommen, ist es sinnvoll, dass der Antragsteller bzw. sein Planer die für den Grundwasserleiter kritischen Anlagenteile und die hierfür vorgesehenen Sicherheitsmaßnahmen frühzeitig mit der bayerischen Wasserwirtschaftsverwaltung abstimmt.

In Bayern sind derzeit (Stand Juli 2019) 22 Anlagen zur hydrothermalen Wärmeversorgung in Betrieb bzw. im Probebetrieb. Zwei Anlagen werden auch balneologisch genutzt, in 5 Anlagen findet auch eine hydrothermale Stromerzeugung statt. In weiteren zwei Anlagen wird ausschließlich Strom erzeugt.

Zwei Anlagen zur Wärmeversorgung und/oder Stromerzeugung sind derzeit (Stand Juli 2019) in Bayern noch in der Bohr- oder Bauphase. Weitere Projekte sind in Planung.

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