Wenn Sie sich diesen Artikel vorlesen lassen wollen benutzen Sie den Accesskey + v, zum beenden können Sie den Accesskey + z benutzen.

04. Oktober 2011

Geothermie im Südwesten

Erdwärme ist nicht kostenlos

Bohrungen bergen teure Risiken, Wärmepumpen fressen Strom.

Die Idee klingt bestechend: Im Erdboden herrscht ständig eine gewisse Temperatur über dem Gefrierpunkt. Je tiefer man bohrt, desto wärmer wird es. Diese Wärmeenergie lässt sich nutzen, etwa um ein Haus zu beheizen. Dazu braucht es ein Medium, dass in den Untergrund geleitet werden kann, dort die Erdwärme aufnimmt und sie an eine Wärmepumpe über der Erde abgibt. Anders als Solar- und Windkraftanlagen ist diese erneuerbare Energie konstant verfügbar und von Witterungen, Jahres- und Tageszeiten unabhängig. Es gibt nur zwei Haken an der Sache: Die schwierige Erschließung dieser Energiequelle mit Erdbohrungen und die ineffiziente Energieausbeute.

Staufen, Leonberg, Renningen, Schorndorf – einige wenige Bohrungen nach oberflächennaher Geothermie im Südwesten gingen bei bisher rund 10 000 erfolgreichen Bohrungen gründlich schief. In Staufen stieg vermutlich durch ein undichtes Bohrloch Wasser in die Anhydridschicht, die dann zu Gips aufquoll. Dadurch hob sich der Boden. Mehr als 200 Häuser in der historischen Altstadt haben seither Risse. Der Schaden wird auf rund 50 Millionen Euro geschätzt.

In Leonberg (Kreis Böblingen) war nach Erdbohrungen, die zwei Grundwasserschichten verbanden, die Oberfläche abgesackt. An gut 25 Häusern entstanden Schäden in einstelliger Millionenhöhe. In Renningen (ebenfalls Kreis Böblingen) gab es ähnliche Probleme. Landes-Umweltminister Franz Untersteller hat deshalb die Bohrtiefe auf das Niveau bis zum ersten Grundwasserstockwerk eingeschränkt – es sei denn, die Bohrfirma bietet technische Qualität und umfangreichen Versicherungsschutz. Eine Maßnahme, die der Geothermiebranche nicht gefällt: Die Tiefenbegrenzung sei für die Unternehmen existenzbedrohend, heißt es seitens des Bundesverbands Geothermie.

Im baden-württembergischen Umweltministerium geht man nun noch einen Schritt weiter: So sollen demnächst Leitlinien zur Qualitätssicherung bei Erdwärmebohrungen vorgelegt werden. Darin würden Mindestkriterien für die Qualifikation des Bohrgeräteführers und für die verwendeten Baustoffe festgelegt. Außerdem soll es eine unabhängige Kontrolle geben. In dieselbe Richtung geht ein Vorstoß des Bundesverbands Geothermie gemeinsam mit dem Bundesverband Wärmepumpe und Bohrfirmen des Landes zur Qualitätssicherung bei Bohrungen.

Um die vergleichsweise geringe aber konstante oberflächennahe Erdwärme von rund zehn Grad nutzen zu können, muss eine Wärmepumpe aus zehn Grad eine Temperatur machen, mit der entweder geheizt (rund 40 Grad) oder Brauchwasser bereitet (rund 60 bis 70 Grad) werden kann. Das funktioniert mit einem Verdichter – der Strom verbraucht (Funktionsweise siehe Grafik). Die Ökobilanz solcher strombetriebenen Wärmepumpen ist höchst umstritten.


Der Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung in Deutschland liegt durchschnittlich etwa bei 36 Prozent. Man benötigt also 2,75 Einheiten Primärenergie (zum Beispiel Kohle oder Gas), um eine Einheit Strom zu erzeugen. Bei Wärmepumpen spricht man hier von der Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie gibt das Verhältnis der über das Jahr abgegebenen Heizenergie zur aufgenommenen elektrischen Energie an. Hat eine Wärmepumpe eine JAZ kleiner 2,75, dann verbraucht sie mehr Primärenergie pro Wärmeeinheit als eine direkte Beheizung etwa mit Öl. Die Deutsche Energie-Agentur und der Energieversorger RWE sprechen von einer energieeffizienten Wärmepumpe, wenn die JAZ einer Wärmepumpe über 3 liegt.

Aus diesem Grund hat sich der regionale Energieversorger Badenova mit Sitz in Freiburg auch gegen die oberflächennahe Geothermie ausgesprochen. "Effizienzstudien haben gezeigt, dass erdgekoppelte Wärmepumpen weder umweltfreundlich noch energieeffizient sind", sagt Badenova-Sprecher Roland Weis.

Eine andere Position hat der Konkurrent EnBW aus Karlsruhe. "Die oberflächennahe Geothermie ist bei uns ein Thema", sagt EnBW-Sprecherin Friederike Eggstein. Man nutze sie nicht nur in den eigenen Immobilien. "Kunden, die an dieser Energieform interessiert sind, stehen wir beratend zur Seite", so Eggstein.

Um Klarheit in den Nutzen oberflächennaher Geothermie zu bringen, hat die Lokale Agenda 21-Gruppe Energie Lahr in Kooperation mit der Ortenauer Energieagentur in Offenburg einen zweijährigen Feldtest zur Effizienz von Wärmepumpen gemacht. Fazit: Nicht jede Wärmepumpe trägt zum Klimaschutz bei.

Phänomenal gute Effizienzwerte erreichte eine erdgekoppelte Wärmepumpe, die nicht mehr auf ein Wasser/Glykolgemisch als Medium für die Aufnahme der Erdwärme setzt, sondern auf Kohlendioxid. Um das Gas in den Boden und wieder hoch zu befördern, ist keine strombetriebene Umwälzpumpe mehr nötig, die bei konventionellen Erdwärmepumpen zusätzlich Strom verbraucht. Außerdem kann die Heizleistung besser angepasst werden, heißt es im Bericht.

Autor: Bastian Henning