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Hydrogeothermale Energieerzeugung am umwelt- und klimafreundlichsten

4. August 2018

Die hydrogeothermale Strom- und Wärmeerzeugung ist im Vergleich zu fossilen und anderen regenerativen Energieformen mit Abstand die umwelt- und klimafreundlichste Art der Energiegewinnungsform. Das zeigt eine Studie des Umweltbundesamts.

In Anbetracht des Klimawandels wird es immer wichtiger, sich mit alternativen und umweltfreundlichen Energieformen auseinander zu setzen. Bei der Weiterentwicklung und Bewertung alternativer Energien muss aber auch darauf geachtet werden, dass nicht nur die Art der Energie an sich, sondern auch die Auswirkungen, die eine entsprechende Anlage während seiner Lebenszeit auf das Klima und die Umwelt hat, möglichst schonend sind. Das Umweltbundesamt führte daher im Jahr 2017 unter Berücksichtigung dieser Parameter eine Studie durch, die jetzt in Renewabale Energy veröffentlicht wurde.

Um den Einfluss hydrogeothermaler Wärme- und Stromerzeugung auf die Umwelt zu ermitteln, wertete die Autorin Christiane Lohse 2017 mehrere Studien aus, die vom Umweltbundesamt in den Jahren 2008 bis 2016 durchgeführt wurden. Die daraus zusammengetragenen Ergebnisse sind außerdem durch Experimente und Messungen in späteren Studien sowie in der Praxis geprüft worden.

Die Studie konzentriert sich in Bezug auf Geothermie auf hydrogeothermale Energieerzeugung aus tiefen Aquiferen in Niedrigenthalpie-Regionen. EGS-Systeme sind in der Arbeit nicht berücksichtigt. Um langfristig eine nachhaltige Energieversorgung gewährleisten zu können, wurden die Auswirkungen hydrogeothermaler Energieproduktion auf die Umwelt während der gesamten Lebenszeit einer binären Geothermie-Anlage mit in die Betrachtungen einbezogen.

Mit Hilfe der Daten werden drei verschiedene Geothermiesysteme miteinander verglichen (jeweils ein 3 MW ORC-System mit den geologischen Bedingungen des Norddeutschen Beckens, des Oberen Rheingrabens und des Molassebeckens). Es wird von einer technischen Lebenszeit der Anlage von 15 Jahren ausgegangen. Die vor- und nachfolgenden Prozesse wie Bau, Betrieb und Abbau einer Anlage wurden ebenfalls berücksichtigt. Gerechnet wurde mit 7500 Volllaststunden pro Jahr für die Stromerzeugung und 6500 bzw. 6100 Volllaststunden pro Jahr bei Strom- und Wärmeerzeugung.

Zudem erfolgt ein Vergleich dieser Geothermiesysteme mit der Stromerzeugung aus anderen erneuerbaren Energien und fossiler Ressourcen (Energieerzeugung durch Verbrennung und Vergasung von Biomasse, Photovoltaik, on- und off-shore Windturbinen, Wasserkraft, Erdgas, Stein- und Braunkohle). Um einen Vergleich der unterschiedlichen Energien zu ermöglichen, wurden mehrere Referenzsysteme für Stromerzeugung definiert und berechnet.

Ziel der Studie ist es, die ökologischen Vor- und Nachteile eines Systems zu ermitteln. Im Fokus stehen vor allem der Massen- und Energiefluss in der Prozesskette während der Lebenszeit einer Anlage. Als weiterer Punkt wurden resultierende Umwelteinwirkungen, die die Anlagen lokal haben, untersucht.

Basierend auf den Analysen folgert die Autorin, dass die Produktion nutzbarer Energie durch hydrogeothermale Wärme- und Stromerzeugung ein technologisches Verfahren mit sehr geringen Kohlenstoff-Emissionen ist und einen wesentlichen Beitrag zur umweltfreundlichen Energieversorgung leisten kann. Hydrogeothermale Anlagen haben einen geringen Platzbedarf und zeigen lediglich lokale Auswirkungen auf die Umwelt. Diese lokalen Umweltauswirkungen sind technisch kontrollierbar. Durch weitere Optimierung von Technologien auf die Anforderungen kann die Energieversorgung mit minimalen Umweltauswirkungen zu einem großen Teil sichergestellt werden.

Zusammenfassend kommt die Autorin zu dem Schluss, dass hydrogeothermale Wärme- und Stromerzeugung mit Abstand die umwelt- und klimafreundlichste Art der Energieerzeugung ist. (ez)

Quelle: 

Lohse, C. (2018): Environmental impact by hydrogeothermal energy generation in low-enthalpy regions; Renewable Energy 128, 509-519.

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