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Bereits 2011 startete man in der Schweiz einen Versuch mit der Energieproduktion aus Tiefengeothermie. Dieser musste jedoch angesichts eines Erdbebenereignis, welches im Zusammenhang mit der Nutzung von Geothermie stand, abgebrochen werden. Seither wurden die Bohr- und Messsysteme verbessert. Auch heute ist das Auftreten von Mikrobeben aber nicht ganz auszuschliessen.
Unter Geothermie versteht man die Nutzung von Erdwärme zur Gewinnung von Strom, Wärme- und Kälteenergie. Dabei wird zwischen oberflächennaher Geothermie (bis 400 Meter tief) und Tiefengeothermie (ca. 3000 bis 7000 Meter tief) unterschieden. Das Wärme-Reservoir des geplanten Kraftwerkes der CKW soll sich in einer Tiefe von 4000 bis 4500 Metern befinden. Laut einer Machbarkeitsstudie von 2021 solle die Umgebung bei Inwil sehr gute geologische Voraussetzungen bieten. Voraussichtlich müsste die Temperatur der Wärmequelle 140 Grad betragen.
Funktion eines Geothermie-Kraftwerkes
Ein Geothermiekraftwerk funktioniert grundsätzlich wie jedes andere Wärmekraftwerk. Es wird die Dampfturbinentechnik angewendet: Über ein Drehmoment werden Generatoren angetrieben, wodurch elektrischer Strom produziert wird. Der Antrieb erfolgt entweder über Wasserdampf oder eine organische Zweitflüssigkeit mit geringerem Siedepunkt. Nun gibt es drei verschiedene Modelle eines Geothermiekraftwerks:
Trockendampf-Kraftwerk
Zuerst wird kaltes Wasser über Injektionsbohrung in das Erdinnere gepumpt. Dieses Wasser verdampft, sobald es im Erdinnern auf heisses Gestein trifft. Via Produktionsbohrung gelangt der Dampf nach oben. Dort durchläuft er eine Turbine, welche den Generator antreibt.
Die Voraussetzung für diese Methode ist aber, dass die Geothermiequelle mindestens 150 Grad Celsius aufweist. Solche Quellen existieren vorwiegend in vulkanischen Regionen oder in Meeresbecken und -gräben.
Entspannungsdampf-Kraftwerk
Hier wird auf 180 Grad erhitztes Wasser unter hohem Druck in den Boden geleitet. Durch die Erdwärme kann es seine Temperatur halten. Steigt das Wasser wieder auf, so verringert sich der Druck – das Wasser „entspannt“ sich – und ein Teil verdampft. Dieser Dampf setzt die Turbine schliesslich in Rotation. Das kondensierte sowie das nach wie vor flüssige Wasser werden dann wieder auf 180 Grad erhitzt und der Kreislauf beginnt von vorne. Damit kann der Wasserverbrauch stark reduziert werden.
Binärkreislauf-Kraftwerk
Bei einem solchen Kraftwerk kann sogar eine Geothermiequelle mit vergleichsweise niedriger Temperatur Strom erzeugen. Statt Wasserdampf kommt der Dampf einer organischen Zweitflüssigkeit mit geringerem Siedepunkt zum Einsatz. Beispielsweise könnte das Iso-Butan oder Pentan sein. Diese Flüssigkeit wird vorerst dem Wasser beigefügt und ins Erdinnere geleitet werden. Dort wiederum verdampft die organische Flüssigkeit und gelangt mit dem Wasser zurück an die Oberfläche. Einzig durch den Dampf der Zweitflüssigkeit wird die Turbine dann angetrieben.
Dies hat den Vorteil, dass durch den geringeren Siedepunkt der Zweitflüssigkeit effektiveren Dampf als Wasserdampf erzeugt wird. Zudem entsteht auch hier wieder ein Kreislauf, denn das Wasser wird erneut mit der kondensierten Zweitflüssigkeit versetzt.
Vor- und Nachteile
Im Vergleich zu anderen Methoden der Energieerzeugung handelt es sich bei der Geothermie um eine umweltfreundlichere Variante. Die Bilanz des CO2-Ausstoss ist gering und die Energie erneuerbar. Dazu ist die Quelle praktisch unerschöpflich und jederzeit verfügbar. Die Gewinnung der Energie ist – bei fachgerechtem Aufbau der Anlage – sehr effektiv.
Im Gegensatz zu anderen Kraftwerken benötigt Erdwärme eher wenig Platz. Nichtsdestotrotz sind die erforderlichen Maschinen relativ gross. Ebenso gross ist der Aufwand ihrer Installation. Ausserdem sind Geothermie-Kraftwerke für erdbebenreiche Regionen nicht geeignet. Die erforderlichen Tiefenbohrungen sind für geologische Veränderungen anfällig. Es kann zudem vorkommen, dass Wasserdampf-Turbinen schlechter arbeiten, wenn der Wasserdampf verunreinigt ist. Deshalb ist es wirtschaftlich und technisch nicht immer sinnvoll, ein solches Kraftwerk zu bauen.
Künftiges Vorgehen der CKW
Für den Bau eines geeigneten Geothermiekraftwerkes in Inwil sind noch einige Hürden zu nehmen. Vorabklärungen für die Bewilligung werden bereits geführt. Der Gemeinderat Inwil sei dem Projekt positiv gestimmt und mit der Einwohnerschaft Inwils wolle man auch bald in Kontakt treten.
Der produzierte Strom würde letztlich den regional produzierten Anteil erneuerbarer Energie von CKW steigern. Damit könnte sie dem Bedarf von klimafreundlichem Strom und Wärme entgegenkommen.
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