Große Potenziale für kommunale Wärmewende

Deutschland verfügt über beträchtliche Geothermiepotenziale. Jedoch gibt es viele Herausforderungen, so lokalen Bürgerwiderstand, technischen Aufwand und bürokratische Genehmigungen. Dennoch: Zahlreiche Projekte beweisen schon heute, dass die Nutzung von Erdwärme sehr gut realisierbar und wirtschaftlich vorteilhaft ist.

Eine Studie des Umweltbundesamtes untersuchte verschiedene Optionen für sechs stark auf fossile Brennstoffe angewiesene Fernwärmesysteme. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die Planung zukünftiger Wärmenetze von lokalen Bedingungen abhängt. Karlsruhe etwa wäre für den Einsatz von mitteltiefer (ab 500 Meter) und tiefer Geothermie geeignet. Doch wie groß sind die Potenziale dafür − unabhängig von den schon bestehenden Fernwärmenetzen?

In Deutschland beträgt der gesamte Bedarf für Raumwärme und die Erwärmung von Trinkwarmwasser (TWW) beeindruckende 907 TWh, davon 577 TWh für Wohngebäude und 330 TWh für Nichtwohngebäude. Die Roadmap Tiefe Geothermie, die von den Helmholtz-Instituten GFZ und UFZ sowie dem KIT und drei Fraunhofer-Einrichtungen erstellt wurde, schätzt, dass tiefe Geothermie potenziell bis zu 300 TWh des gesamten Wärmebedarfs decken könnte. Dies entspricht einer Leistung von rund 7 GW. Diese Berechnungen berücksichtigen noch nicht die zusätzlichen Potenziale, die durch oberflächennahe Geothermie, Untergrundwärmespeicher und andere ergänzende Technologien erschlossen werden könnten.

Aber: Es gibt politische Hürden, auch wenn Tiefengeothermie prinzipiell politisch gewollt ist. Auch die Förderung reicht nicht aus. „Wir sind froh, dass nun der Haushalt für das Jahr 2024 beschlossen ist. Die Bundesförderung für effiziente Wärmenetze kann damit fortgesetzt werden. Aber die Haushaltsmittel in Höhe von drei Milliarden Euro bis 2027 sind viel zu gering bemessen und könnten nach Schätzungen des Fernwärmeverbands AGFW bereits im Herbst dieses Jahres vergeben sein“, so Gregor Dilger, Geschäftsführer des Bundesverbands Geothermie. Außerdem seien die Förderbeträge und die maximale Förderhöhe für Erdwärmeheizungen − beispielsweise im Eigenheim − in der Bundesförderung für effiziente Gebäude deutlich zu niedrig angesetzt.

Ebenfalls müssten Erleichterungen bei den Genehmigungsverfahren angegangen werden. Die Festschreibung des überragenden öffentlichen Interesses für EE-Wärmeerzeugungsanlagen im Gebäudeenergiegesetz (GEG) und im Wärmeplanungsgesetz sei ein gutes und überfälliges Signal. „Jetzt müssen Fristen für die Genehmigungserteilung verkürzt und Umweltauflagen für seismische Messungen an Straßen und Wegen beseitigt werden“, fordert Dilger. „Wenn Projekte innerhalb von zwei bis drei Jahren umsetzbar sind, wäre das für die Branche ein phänomenaler Fortschritt.“
 
Finanzierung bleibt kompliziert

Doch auch jenseits von Förderung und politischem Wohlwollen bleibt die Finanzierung der Tiefengeothermie kompliziert, weil sie nun mal mit Risiken behaftet ist. „Bei sehr wenigen Projekten finden Bohrexperten kein oder zu wenig Thermalwasser oder stoßen auf zu geringe Temperaturen. Aber sicher, für kleine Stadtwerke, die nicht wie die großen Energieversorger einen Fehlschlag über eine Vielzahl von Projekten streuen können, bleibt die Absicherung der Investitionen ein wesentliches Thema“, so Dilger. Genau deswegen brauche man eine flächendeckende Absicherung der Fündigkeit durch den Bund. Die Bundesregierung arbeite derzeit, wie im Koalitionsvertrag vorgesehen, an einer Fündigkeitsversicherung.

Auch die Bereitstellung von Untergrunddaten von staatlicher Seite könne eine Erleichterung sein. Das Land NRW habe beispielsweise im Rahmen der geologischen Landesaufnahme seismische 2D-Messungen in Auftrag gegeben. Wenige Wochen nach Bekanntgabe der Ergebnisse hätten drei Kommunen Aufsuchungsgenehmigungen beantragt. „Das sind Erfolgsgeschichten, die zeigen: Geothermie lohnt sich“, so Dilger weiter.

Geothermie werde die Fernwärme in vielen Orten nahezu vollständig bereitstellen können. München und auch Schwerin seien zwei Beispiele, in denen das im Laufe der nächsten 15 Jahre glücken sollte. Insgesamt könne die Geothermie mit allen zur Verfügung stehenden Technologien mehr als 50 Prozent der Wärme- und Kälteversorgung abdecken. Und: Sie sei prinzipiell in ganz Deutschland nutzbar.

Beispiele aus Planung und Realisierung

Bundesweit gibt es mehrere Projekte, in denen auf Tiefengeothermie gesetzt wird − mit der vorrangigen Nutzung in Wärmenetzen.

Strom und Wärme für Unterhaching: In Unterhaching bei München kombinierte eine Anlage Wärmebereitstellung und Stromerzeugung. Sie war die erste im süddeutschen Molassebecken und versorgt mittlerweile die Gemeinde über ein Fernwärmenetz so effizient, dass die Stromerzeugung eingestellt wurde. Zudem entstand ein Wärmeverbund mit Grünwald, um die erneuerbare Energienutzung zu optimieren.

Starker Kundenzuwachs in Unterföhring: Der Geothermiewärmeversorger Geovol in Unterföhring bei München freute sich 2022 über einen starken Kundenzuwachs. Auch dafür wurde die Anschlussleistung auf 70 MW verdreifacht. Aktuell haben Neukunden eine Wartezeit von über sechs Monaten und Geovol plant, das Netz weiter auszubauen.

Zudem werden neue Projekte in Angriff genommen. Ganz aktuell sind die folgenden:

• Die Berliner Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt hat das Projekt „RENEWAC“ in Berlin-Buch als Teil des „Innovationsfonds Tiefe Geothermie des Landes Berlin“ ausgewählt. Berlin-Buch ist bekannt für seine medizinische Forschung und Gesundheitswirtschaft und wurde aufgrund seiner geologischen Eignung und des erwarteten Nutzens für Berlins Energiekonzept ausgewählt. Partner sind der Wohnungsanbieter HOWOGE und die Vattenfall Wärme Berlin AG als Netzbetreiber.
• GeoHardt untersuchte im Rhein-Neckar-Gebiet per Erschütterungsmessungen den Untergrund in einem 7.000 Hektar großen Gebiet zwischen Mannheim und Heidelberg für potenzielle Tiefengeothermiebohrziele. Erste Ergebnisse sind vielversprechend.
• Der Gemeinderat von Philippsburg bei Karlsruhe stimmte für ein Geothermieprojekt der Deutschen Erdwärme. Geplant sind zwei 3.800 Meter tiefe Bohrungen auf einem ehemaligen NATO-Tanklager, um die Stadt als Energiestandort zu erhalten.
• Die Stadtwerke Neuruppin (Brandenburg) erhielten eine 10 Millionen Euro schwere Förderung für ein Erdwärmeprojekt, um das lokale Wärmenetz auf Treibhausgasneutralität umzustellen. Geplant sind Tiefengeothermie und Großwärmepumpen, die 1.800 Gebäude versorgen sollen.
• Im niedersächsischen Wietze untersucht die LBEG ein stillgelegtes Bergwerk für eine mögliche Nutzung zur Tiefengeothermie. Bei Eignung könnte es Wärme liefern, statt verfüllt zu werden.
• Experten suchen im gesamten Breisgau, der zum geothermal gut geeigneten Rheingraben gehört, nach optimalen Bohrstandorten.
• Badenova plant, die Wärmeerzeugung bis 2035 vollständig auf erneuerbare Energien umzustellen. Derzeit werden Daten aus 3D-Seismik-Untersuchungen ausgewertet, um Bohrziele festzulegen. E&M

 

Methoden bei der Nutzung der Tiefengeothermie 

• Hydrothermale Geothermie nutzt Thermalwasser aus Tiefen über 400 Meter, zirkulierend in Karsthohlräumen, Störungszonen oder Porengrundwasserleitern. Voraussetzung ist eine wasserführende Gesteinsschicht mit weitem vertikalem und horizontalem Ausmaß. In Deutschland werden hydrothermale Lagerstätten für Bäderkurorte und Fernwärme oder an manchen Orten auch zur Stromerzeugung genutzt.
• Petrothermale Lagerstätten beinhalten heißes Tiefengestein. Die Erschließung erfolgt mittels mehrerer Bohrungen und künstlicher Stimulationswege für Wasserzirkulation hauptsächlich durch hydraulische und chemische Stimulationsmethoden, die auch bei Trinkwasserbrunnen eingesetzt werden. Sie sind unabhängig von lokalen Thermalwasserreserven. In Deutschland befinden sich entsprechende Technologien allenfalls in der Erprobungsphase.
• Tiefe Erdwärmesonden sind geschlossene Systeme, die die Wärme des umgebenden Gesteins nutzen. Mit 150 bis 250 Watt pro Meter Bohrtiefe reichen sie von 400 bis mehrere Tausend Meter tief, wobei Wasser als Wärmeträger dient. Eine interessante Anwendung ist die Umrüstung alter Öl- und Gasbohrungen wie im brandenburgischen Prenzlau, wo eine umgerüstete Bohrung seit 1994 300 kW thermische Leistung ins Fernwärmenetz liefert.