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Enerige & Management > Geothermie - Erdwärme hilft CO2-Emissionen zu senken
ORC-Kraftwerkskomponenten in Kirchstockach, Bild: Florian Heberle
GEOTHERMIE:
Erdwärme hilft CO2-Emissionen zu senken
Geothermiekraftwerke stoßen bei der Stromerzeugung weniger CO2 aus als andere erneuerbare Energien im Vergleich. Das zeigt eine Fallstudie.
 
Die Geothermie kann dazu beitragen, die CO2-Emissionen zu senken. Das zeigt eine Fallstudie zum Kraftwerk Kirchstockach, die Wissenschaftler am Zentrum für Energietechnik (ZET) der Universität Bayreuth in der Zeitschrift Renewable Energy veröffentlicht haben.

Das Kraftwerk in Kirchstockach südwestlich von München wurde 2013 in Betrieb genommen und produziert jährlich rund 40 Mio. kWh Strom. Die neue Fallstudie zu dieser Anlage bietet die erste umfassende Ökobilanz eines realen geothermischen Kraftwerks in Deutschland, teilte die Universität Bayreuth am 17. Mai mit.

Partner der Untersuchung waren das Karlsruher Institut für Technologie und die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. „Wir haben die Strombereitstellung durch das Geothermie-Kraftwerk in Kirchstockach insbesondere unter dem Aspekt der CO2-Emissionen analysiert. Dabei stellte sich heraus: Wird die in der Erdkruste gespeicherte Wärme für die Stromerzeugung verwendet, fallen beim derzeitigen Stand der Technik weniger CO2-Emissionen an, als wenn Biogas oder Photovoltaik für die Stromerzeugung genutzt werden“, sagt Florian Heberle, Ko-Autor der Studie und Geschäftsführer des Zentrums für Energietechnik (ZET) der Universität Bayreuth.

Um die in heißen Themalwasser gespeicherte Erdwärme in elektrischen Strom zu wandeln, kommt in Kirchstockach – wie in anderen Geothermie-Kraftwerken auch – ein spezielles Verfahren zum Einsatz: der Organic Rankine Cycle (ORC). Anstelle von Wasser wird dabei ein organisches Fluid, ein Arbeitsmedium, mit der Wärmequelle gekoppelt. Der auf diesem Weg erzeugte Dampf treibt Turbinen an und dient so der Stromerzeugung.

Die Fallstudie kommt zu dem Ergebnis, dass die Emissionen eines ausschließlich zur Stromerzeugung eingesetzten Geothermie-Kraftwerks zu mehr als einem Drittel vom jeweils verwendeten Arbeitsmedium abhängen. Hier sehen die Wissenschaftler Potenziale für einen noch klimafreundlicheren Betrieb von Geothermieanlagen. „Werden statt der bisher üblichen Fluide natürliche Kältemittel oder Hydrofluorolefine – dies sind neuartige organische Verbindungen aus Wasserstoff, Fluor und Kohlenstoff – verwendet, lassen sich die CO2-Emissionen bei der Stromerzeugung erheblich senken“, sagt Heberle.

Die Geothermieforschung am ZET ist in die Geothermie-Allianz Bayern integriert, die vom bayerischen Wissenschaftsministerium seit 2016 gefördert wird. Im Rahmen der vor kurzem gestarteten zweiten Förderphase erhält das ZET rund 500.000 Euro.

Die Geothermie-Allianz Bayern erhält mindestens bis 2024 Fördergelder. Für dieses Jahr sind insgesamt 1,9 Mio. Euro für Forschungsvorhaben bereitgestellt worden, die darauf abzielen, die Geothermie verstärkt für eine integrierte Energieversorgung aus nachhaltigen Energiequellen zu nutzen.
 

Heidi Roider
Redakteurin und Chefin vom Dienst
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Montag, 17.05.2021, 13:37 Uhr

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