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Geothermie - Energie des 21. Jahrhunderts?
Während der ganzen Menschheitsgeschichte hat die Geothermie nur eine untergeordnete Rolle gespielt und war höchstens lokal von Bedeutung. Mit der Industrialisierung stieg der Bedarf an billiger, immer verfügbarer Energie sprunghaft an. Kohle und Erdöl waren die Energieträger, um den benötigten Wärmebedarf bereitzustellen.
Im Herbst 1973 führte die erste Ölkrise zu einem Nachdenken über Alternativen zum Erdöl. Erdöl hatte sich bis dahin zu einem unverzichtbaren Grund- und Rohstoff für die chemische Industrie entwickelt und war (und ist) der Treibstoff für unsere Mobilität sowie unsere Energieversorgung. Der ungehemmte Verbrauch an Kohle und Erdöl führte dabei nicht nur zu einer starken Abhängigkeit von Energieimporten von den Ländern, welche diese Energieträger liefern, sondern steht in einem direkten Zusammenhang mit der seit einiger Zeit stattfindenden Klimaerwärmung. Vor allem dank der IPCC-Berichte (Intergovernmental Panel on Climate Change) des Weltklimarates wurden nicht nur politische Entscheidungsträger, sondern auch weite Teile der Bevölkerung für die zunehmenden Folgen der Klimaerwärmung sensibilisiert.
Verkehr und Haushalte tragen einem hohen Anteil an den CO2-Emissionen bei. In den Schweizer Haushalten erfolgt derzeit die Bereitstellung von Heizenergie für Raumwärme und Warmwasser mehrheitlich mit fossilen Brennstoffen. Daneben gibt es weitere CO2-Einsparungsmöglichkeiten im industriellen Sektor und bei der Erzeugung elektrischer Energie. Gerade hier setzen die erneuerbaren Energien an. Neben Geothermie zählen hierzu unter anderem die Wasserkraft, Biomasse, Sonnen- und Windenergie. Gegenüber einigen erneuerbaren Energien haben die verschiedenen Zweige der Geothermie den grossen Vorteil, dass sie eine nachhaltige, von Klima-, Tages- und Jahreszeit unabhängige Energiequelle darstellen. Ähnlich wie Kohle oder Erdöl kann geothermische Energie als Grundlast zur Wärme- oder Stromerzeugung bzw. in Kraft-Wärme-Kopplungskraftwerken verwendet werden (mehr dazu in "Verfahren zur Nutzung von Erdwärme").
Derzeit prognostizieren praktisch alle Klimamodelle eine Erwärmung der Temperatur in den nächsten Jahren und Jahrzehnten. Die Höhe dieses Anstiegs ist von verschiedenen Faktoren, unter anderem auch von der Menge des zukünftig ausgestossenen Kohlendioxids, abhängig. Einen Blick in die Zukunft geben vermehrt milde Winter und heisse Sommer. Als Nachwirkung des Jahrhundertsommers von 2003 rückte ein zweiter Aspekt der Erdwärmenutzung in den Mittelpunkt: die KÜHLUNG. Im Gegensatz zu einer konventionellen Heizung hat eine Erdwärmeheizung diesen zusätzlichen Vorteil. Das als "Freecooling" bezeichnete Kühlen erreicht nicht die teilweise ungesund tiefen Temperaturen einer Klimaanlage, kann aber mit seiner milderen Kühlung sehr wohl das Raumklima positiv beeinflussen. Gleichzeitig stellt dieses Raumkühlungskonzept eine sehr kostengünstige Art der Kühlung dar. Ein Forschungsprojekt untersucht unter anderem die Aspekte der thermischen Behaglichkeit (SN EN ISO 7730) während der Kühlphase und inwieweit es möglich ist, die überschüssige abgeführte Gebäudeabwärme in den Untergrund zu überführen und diesen als natürlichen Thermospeicher für die Heizphase zu nutzen (Geothermische Forschungsanlage).
Im Juli 2009 hat der G-8 Gipfel von L´Aquila gezeigt, dass weltweit nach Lösungen zur Reduktion des CO2-Ausstosses gesucht wird. Dabei werden Effizienz und Nachhaltigkeit bei gleichzeitig geringen, langfristigen Kosten eine grosse Rolle spielen. Aufgrund der dezentralen Bauweise kleinerer geothermischer Anlagen, ihrer Wirtschaftlichkeit bei steigenden Öl- und Gaspreisen, der permanenten Verfügbarkeit von Erdwärme sowie der Möglichkeit, Strom für ganze Teile grösserer Städte zu erzeugen, wird die Erdwärmegewinnung eine steigende Rolle spielen. Dies spiegelt bereits die jüngste Entwicklung wider: Trotz Weltwirtschaftskrise stiegt die Nachfrage nach geothermischen Heizungen kontinuierlich. Hierbei spielen private Bauherren, Unternehmen und die öffentliche Hand eine grosse Rolle. Ein Grund für das Wachstum liegt sicherlich bei den hohen und den zukünftig weiter steigenden Heizöl- und Gaspreisen. Sie lassen die relativ hohen Investitionskosten für eine Erdwärmeheizung in einigen Jahren amortisieren.
Die bei der Erdwärmenutzung eingesetzten Wärmepumpen gehören derzeit zu den erfolgreichsten Verfahren der regenerativen Energieerzeugung im Gebäudebereich. Im Vergleich zu anderen Ländern hält die Schweiz derzeit den Weltrekord in der Nutzung geothermischer Wärme. Allerdings wird zurzeit noch keine elektrische Energie aus Erdwärme erzeugt. Dies wird sich sicherlich in Zukunft noch ändern. In naher Zukunft werden sicherlich die ersten grossen Kraftwerke zur Erzeugung von Schweizer Geothermiestrom entstehen. Die Erdwärme wird - gemessen an menschlichen Zeiträumen - immer zur Verfügung stehen. Hinzu kommt, dass die Nutzung geothermischer Energie umweltfreundlich und der Platzbedarf für eine Anlage gering ist. Insofern ist und wird die Geothermie zu einem der grossen Hoffnungsträger für die Schweizer Energieversorgung avancieren.
Die vom renommierten Paul Scherer Institut (PSI) im Juni 2010 veröffentliche Studie „Nachhaltige Elektrizität“ bewertete insgesamt 18 verschiedene Technologien für die Erzeugung von Strom (Energie-Spiegel Nr. 20). Berücksichtigt wurden Kraftwerkstypen mit fossilen und nuklearen Brennstoffen sowie regenerativen Energieträgern wie Wind, Sonne, Wasser, Biogas, Holz und eben auch die Geothermie. Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen als Energieträger (z. B. Kohle, Erdgas) schneiden hinsichtlich der Umweltbelastung, der Auslandsabhängigkeit und der Folgen für die Gesundheit schlecht ab (Rang 11 bis 17). Die Kernkraft bewegt sich etwa im Mittelfeld (Rang 8). Rang 1 und 2 wird von der Wasserkraft (Fluss- bzw. Speicherkraftwerke), Rang 3 von der Geothermie belegt. Ein wesentliches Ergebnis der Studie ist, dass die Geothermie sowohl bei den „Gesamtkosten“ als auch im Bereich „Nachhaltigkeit“ auf den vordersten Plätzen liegt. In Punkto „Nachhaltigkeit" übertrifft die Geothermie sogar die Holz-, Biogas- und Windenergie sowie die Fotovoltaik – besser war nur die Wasserkraft.