radioWissen Geothermie und Erdaufbau

Tiefe Geothermie
Energie der Zukunft?

Der Aufbau unserer Erde
Kruste, Mantel und Kern

Das Kalenderblatt
23.12.1946
Don Camillo und Peppone starten ihren Dauerzank
Von Simon Demmelhuber

Diese Sendung hören Sie auch in der BR Radio App bei Bayern 2 und ist als Podcast verfügbar.

Tiefe Geothermie - Energie der Zukunft?
Autor: David Globig / Regie: Susi Weichselbaumer
Um unabhängig zu werden von fossilen Brennstoffen, nutzen mehrere Städte und Gemeinden bereits Wärme aus dem Untergrund. Über bis zu sechs Kilometer tiefe Bohrlöcher zapfen sie Thermalwasser-Vorkommen an. Oder sie erschließen Gesteinsschichten, in die sich Wasser einleiten und anderer Stelle wieder an die Oberfläche fördern lässt. Auf seinem Weg durch das Gestein erhitzt sich dieses Wasser. Eine weitere Möglichkeit: Erdwärmesonden. Je tiefer man dabei in die Erdkruste vordringt, desto höher ist die Temperatur: Pro 100 Meter steigt sie um etwa drei Grad Celsius.
Eine für tiefe Geothermie besonders geeignete Region ist das süddeutsche Molassebecken zwischen Donau und Alpen. Gerade in und um München sind in den vergangenen Jahren mehrere Erdwärme-Anlagen entstanden. Die Stadt will ihr Fernwärmenetz bis 2040 überwiegend mit Geothermie betreiben. Ist das Wasser, das aus der Tiefe kommt, heiß genug, kann man es sogar nutzen, um Strom zu erzeugen.
Bevor man bohrt, wird der Untergrund mit Hilfe von seismischen Messungen erkundet. Sogenannte Vibrofahrzeuge senden dabei künstliche Schallwellen ins Erdreich, die von den unterschiedlichen Gesteinsschichten reflektiert werden.
Deutschlandweit sind bislang erst mehrere Dutzend tiefe Geothermieprojekte in Betrieb. Doch das Potential scheint riesig zu sein: Forschende schätzen, dass theoretisch rund ein Viertel des deutschen Wärmebedarfs über tiefe geothermische Energiesysteme gedeckt werden könnte.

Der Aufbau unserer Erde - Kruste, Mantel und Kern
Autorin: Katrin Kellermann / Regie: Christiane Klenz
Die tiefsten Bohrungen ins Erdinnere reichen bis zu zwölf Kilometer. Angesichts des mittleren Erdradius von 6.371 Kilometern ist das aber nicht mehr als ein Nadelstich. Forscher gewinnen ihre Erkenntnisse über den Aufbau der Erde durch indirekte Beobachtungen, zum Beispiel durch Messungen von Erdbebenwellen. Je nachdem, wie schnell oder langsam sich die Wellen fortbewegen, lassen sich Rückschlüsse auf die Beschaffenheit der Erdschichten ziehen. Unter unseren Füßen befindet sich die Erdkruste, nach maximal 65 Kilometern beginnt der Erdmantel, in der Mitte liegt der Erdkern. Diese Schichten werden noch weiter unterteilt, der Erdkern beispielsweise in einen äußeren Kern, der flüssig ist, und einen inneren Kern, der dann wieder fest ist. Das Gestein im Erdmantel ist in ständiger Bewegung: Heißes steigt auf, Kaltes sinkt ab. Diese so genannte "Mantelkonvektion" ist der Motor für die Plattentektonik in der Erdkruste und im oberen Mantel. Mithilfe von Großrechnern können Geophysiker Modelle entwickeln, die diese Umwälzungen im Laufe der vergangenen Jahrmillionen darstellen. Im Erdinneren ist es heiß: Im Mittelpunkt herrschen Temperaturen von bis zu 5.000 Grad Celsius. Vor allem in Bayern gibt es ein großes Potential, die Wärme, die in der oberen Erdkruste gespeichert ist, als erneuerbare Energiequelle zu erschließen und als "Erdwärme" nutzbar zu machen.
Erstsendung 15. März 2019

Moderation: Birgit Magiera
Redaktion: Bernhard Kastner

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