FAQ (häufig gestellte Fragen)

Wie tief muss ins Erdinnere gebohrt werden, um auf Temperaturen von über 100 ºC zu stossen?

99 Prozent der Erde sind wärmer als 1000°C. Die Wärme nimmt im Schnitt mit 3°C pro 100 m zu. An einigen Orten wie im Rheingraben kann die Zunahmen über 4°C betragen.  100 ° C werden also zwischen etwa 2200 und 3000 m erreicht (Oberflächentemperatur berücksichtigt) und schon ab einer Tiefe von 5000 Metern sind die Gesteinsschichten – auch in nicht vulkanischen Gegenden – zwischen 150 und 200 ºC heiss. Die Technologie zur Stromproduktion aus tiefen geothermischen Schichten befindet sich weltweit noch im Anfangsstadium. Untiefe Geothermie wird dagegen bereits intensiv genutzt: Über 25 % aller neuen Heizungen in der Schweiz sind geothermische Wärmepumpen. Die Erdsonden werden dafür zwischen 120 und 250 Meter in den Boden abgeteuft.

Braucht es für die geothermische Nutzung in jedem Fall Wasser führende Schichten im Erdinnern?

Werden Wasser führende Gesteinsschichten angebohrt, lässt sich das natürliche Wasservorkommen je nach Temperaturniveau mit einem hydrothermalen System nutzen. Dazu wird das heisse Wasser hoch gepumpt und für die Fernwärmeversorgung nutzbar gemacht. Demgegenüber eignen sich petrothermale Systeme, wenn Wasser in die Erdkruste eingebracht werden muss. Dort wird es ebenfalls erhitzt und danach an die Oberfläche hoch gepumpt. Durch das künstliche Aufbrechen von Gestein (hydraulische Stimulation) wird in grosser Tiefe ein durchlässiges Wasserreservoir erzeugt.

Wie wird Strom und Wärme aus geothermischen Quellen erzeugt?

Im petrothermalen System wird Wasser über ein tiefes Bohrloch in die Erdkruste gepumpt. Dort erhitzt es sich und wird danach – als heisses Wasser oder als Dampf – über ein anderes Bohrloch wieder an die Oberfläche gebracht. Turbinen erzeugen aus dem Dampf Strom. Die Temperaturen müssen dafür rund 150 ºC betragen, weshalb bei Bedarf zusätzlich Fremdenergie benötigt wird. Die Restwärme kann nach der Elektrizitätsgewinnung zu Heizzwecken an die Verbraucher weitergeleitet werden.

Wie umweltfreundlich und sauber erfolgt der Betrieb eines geothermischen Kraftwerks?

In einem Geothermie-Kraftwerk werden drei Kreisläufe betrieben: ein primärer Kreislauf, über den die Wärme an die Oberfläche geholt wird und zwei nach geschaltete Kreisläufe, mit denen diese Wärme in Heizenergie und Strom umgewandelt wird. Alle drei Kreisläufe sind in sich geschlossen. Das heisst, Nebenprodukte aus der Tiefe, wie zum Beispiel Gase oder Salze, können nicht an der Oberfläche entweichen. Geothermische Kraftwerke werden somit emissionsfrei betrieben und benötigen zudem nur eine geringe Standortfläche.

Welches Potenzial besitzt der Untergrund in der Schweiz für die Tiefengeothermie?

2009 wurde letztmals eine Gesamtevaluation der Tiefengeothermie in der Schweiz vorgenommen, unter Beteiligung von Experten aus dem Ausland. Die zentralen Erkenntnisse lauten: Obwohl die Schweiz keine vulkanischen Gebiete besitzt, können längerfristig Enhanced Geothermal Systems (EGS) einen wesentlichen Beitrag zur Stromversorgung des Landes liefern. Diese Systeme sind machbar, aber weltweit erst am Beginn der technologischen Entwicklung. Als pragmatischer Zwischenschritt bieten sich die hydrothermalen Systeme an. Diese Systeme arbeiten meist in einem tieferen Temperaturbereich und sind in erster Linie für Wärme nutzbar und nur teilweise mit einer Stromerzeugung kombinierbar. Hydrothermale Systeme sind technisch wesentlich ausgereifter und können bis in etwa 8 bis 10 Jahren auch in der Schweiz für die wirtschaftliche Anwendung weiterentwickelt werden.

In Basel und Zürich fanden Testbohrungen statt. Wie geht es hier weiter?

Mehrere Gründungsmitglieder der Geo-Energie Suisse AG sind am Projekt Basel respektive Zürich direkt beteiligt gewesen. Die Geo-Energie Suisse AG hat daher Zugang zu allen Daten, Expertenevaluationen und Erkenntnissen aus den Pilotbohrungen. Nachmessungen in der Bohrung Basel-1 zeigen zudem, dass die künstliche Erzeugung eines durchlässigen Reservoirs im Untergrund durchaus erfolgreich war. Basel ist damit eines der wichtigen Projekte weltweit, bei denen diese Technologie mit schlüssigen Resultaten erprobt werden konnte. In Basel ist das Projekt wegen der induzierten Seismizität sistiert.  Die Bohrung in Zürich hatte ein ungenügend durchlässiges Gestein angetroffen. Die Bohrung wurde später als tiefe Wärmesonde umgesetzt.

Wie gross ist das Risiko, dass bei geothermischen Erkundungen Erderschütterungen ausgelöst werden?

Die Erdstösse in Basel haben gezeigt, dass noch wesentliche technologische Hürden zu überwinden sind. Es wird voraussichtlich weitere 10 bis 15 Jahre Entwicklungsarbeit und Pilotprojekte für die routinemässige, wirtschaftliche Anwendung von EGS-Systemen benötigen. An der Entwicklung von „sanften“ Stimulationsmethoden mit geringer induzierter Seismizität wird zurzeit weltweit intensiv gearbeitet. Dies ist auch ein Forschungsschwerpunkt der Geo-Energie Suisse AG.