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Wissensfrage

Wer kam als erster auf die Idee, Erdwärme kommerziell zu nutzen?

Der französische Industrielle Francois Larderel soll mit Hilfe von Erdwärme Borsäure hergestellt haben. Das Ganze geschah um 1827 in der Toskana. Die Borsäure wurde als Desinfektionsmittel oder zur Herstellung von Steingut und Porzellan sowie temperaturbeständigen und optischen Gläsern gebraucht. Borsäure erhielt man damals, indem man stark mineralhaltiges Wasser aus dem Untergrund der Toskana verdampfte.

Die Borsäure-Kristalle waren begehrt. Larderel kam auf die Idee, statt Holz Wasserdampf zum Erhitzen zu nehmen. Der aus der Erde strömende, kochend heiße Wasserdampf wurde in Kuppeln aufgefangen und über Rohrleitungen zu den Kesseln geleitet. Das Verfahren erwies sich als konkurrenzlos preisgünstig. Larderel veranlasste daraufhin die ersten gezielten Bohrungen nach Erddampf und nutzte die Energieform in seinen Fabriken. So entstand 1846 eine Fabrik und dazu gleich auch ein Arbeiterdorf, das den Namen Larderello erhielt. Ein Nachkomme Larderels, Piero Ginori Conti, nahm dort 1913 das erste Erdwärmekraftwerk der Welt in Betrieb.

Warum liegen die Gebiete mit den größten Erdwärmepotentialen an Grenzen von Kontinentalplatten?

Wenn die kilometerdicken Kontinentalplatten sich aneinander reiben, sich gegeneinander verschieben, entstehen Spalten und Risse in der Erdoberfläche, über die Magma und damit Erdwärme aus tiefen Erdbereichen an die Oberfläche gelangen. Motor der Kontinentalplatten-Bewegungen sind Strömungen von glühend heißem, flüssigen Gestein, das aus dem unteren Erdmantel und äußeren Erdkern stammt. Vulkane und Erdbeben sind deutliche Zeichen gewaltiger Krustenbewegungen, die durch solche Konvektionsströmungen entstehen.

Im Bereich der Plattengrenzen gelangt konzentriert also wesentlich mehr Wärme aus dem Erdinneren in Oberflächennähe als in anderen Erdgebieten - Wissenschaftler sprechen in dem Zusammenhang oft von "geothermischen Anomalien". Hier können Temperaturunterschiede von 15 Grad Celsius pro 100 Meter Tiefenzunahme entstehen. Normal sind eher drei Grad pro 100 Meter. Schon in vier Kilometern Tiefe können im Bereich von geothermischen Anomalien Temperaturen von 400 Grad Celsius herrschen. Mehr als genug um mit Erdwärme auch Strom zu erzeugen.

Doch in Vulkangebieten oder geologisch aktiven Zonen siedeln natürlich weniger Menschen, so dass dort kaum Bedarf an der sauberen Energieform Erdwärme besteht. Bekannteste Ausnahme von der Regel ist Island.

Erdwärmenutzung auf Grund von "geothermischen Anomalien" gibt es auch an der Westküste Nord- und Südamerikas, in Japan, auf den Philippinen, in Indonesien, im Osten Afrikas, aber auch im Iran oder in der Türkei.

Stimmt es, dass Erdwärme auch auf natürliche Art und Weise gespeichert wird?

Ein großer Teil der Erdwärme wird als Wärmestrom an die Atmosphäre und dann in den Weltraum abgegeben. Aber im Bereich von geothermischen Anomalien kann besonders viel Erdwärme gespeichert sein. In vulkanisch aktiven Regionen heizt Magma darüber liegendes Gestein auf. Die Gesteinstemperaturen können bis zu 1200 Grad Celsius betragen.

Tiefliegende Magma kann auch Grundwasser aufheizen, das in sogenannten Heißdampflagerstätten verbleibt - zum Beispiel in sogenannten Fumarolen. Darüber hinaus kann sich erhitztes Grundwasser auch langsam seinen Weg an die Oberfläche bahnen - ein Beispiel sind die porösen Gesteinsschichten der sogenannten Aquifere, heiße Quellen und Geysire. Bei Aquiferen mit Temperaturen unter 100 Grad Celsius spricht man auch von Warmwasserreservoiren (zum Beispiel in Island und Frankreich). Und dann gibt es auch trockenes, heißes Gestein in größeren Tiefenbereichen - die sogenannten Hot Dry Rocks - diese versucht man jetzt auch in Deutschland für die Erdwärmenutzung heranzuziehen.