TUM – Technische Universität München Menü
Das geothermische Potenzial in München, bei Nutzung einer Grundwasser-Wärmepumpe.
Das geothermische Potenzial in München, bei Nutzung einer Grundwasser-Wärmepumpe. (Bild: F. Böttcher / TUM)
  • Forschung

Projekt GRETA: Potenzial der oberflächennahen Geothermie im Alpenraum

Schatzkarte für die Energiewende

Oberflächennahe Erdwärme könnte einen großen Teil unseres Energiebedarfs decken. Trotzdem wird die regenerative Energie nicht optimal genutzt. Um das zu ändern, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im EU-Projekt GRETA unter Leitung der Technischen Universität München (TUM) das Potenzial der oberflächennahen Erdwärme im Alpenraum kartiert und einen Leitfaden für ihre Nutzung erstellt.

Unter unseren Füßen verbirgt sich ein unsichtbarer Schatz an regenerativer Energie: die Erdwärme, auch bekannt unter dem Begriff Geothermie. Im Erdinneren herrschen Temperaturen von mehreren Tausend Grad Celsius. Auch wenn die Temperatur zur Oberfläche hin abnimmt: Es bleibt genügend Wärme erhalten, um diese effizient nutzen zu können. Bis zu 400 Meter Tiefe sprechen Experten von der oberflächennahen Geothermie.

Zur Gewinnung der Erdwärme kann unter anderem das Grundwasser genutzt werden, es hat über das gesamte Jahr eine Temperatur von etwa zehn Grad Celsius. Um das Wasser auf ein Temperaturniveau von 35 bis 50 Grad zu bringen, werden Wärmepumpen eingesetzt. Auch wenn hierbei elektrische Energie hinzugeführt wird, ist die Energieausbeute immer noch sehr hoch.

Effektiv, aber kaum genutzt

Die oberflächennahe Geothermie eignet sich optimal, um Gebäude zu heizen und mit warmem Wasser zu versorgen - oder auch zu kühlen. „Aber wenn wir in die Energienutzungspläne und -strategien der Alpenländer schauen, taucht sie nirgends auf“, sagt Dr. Kai Zoßeder vom Lehrstuhl für Hydrogeologie der TUM.

Dafür gibt es einige Gründe: Vor allem ist die oberflächennahe Erdwärme für viele Menschen nicht präsent, erklärt der Hydrogeologe. „Im Gegensatz zur tiefen Geothermie, die etwas spektakulärer und daher bereits in den Köpfen angekommen ist.“

Auch war es bisher kaum möglich, genau zu berechnen, wie viel Energie genau aus der oberflächennahen Geothermie an einem bestimmten Ort gewonnen werden kann. Ein Problem dabei sind zum Beispiel unterschiedliche gesetzliche Regelungen - oft sogar innerhalb eines Landes. Auch müssen Geologie sowie Wasser- und Naturschutzgebiete berücksichtigt werden.

Potenzialerhebung der oberflächennahen Geothermie

In dem internationalen Projekt GRETA, das sich mit der besseren Nutzung der oberflächennahen Erdwärme im Alpenraum befasst, steckten sich die Forscherinnen und Forscher der zwölf Projektpartner aus sechs Alpenländern daher folgende Ziele:

  • Darstellung der räumlichen Verteilung des Potenzials der oberflächennahen Geothermie,
  • Aufbereitung und Verbreitung von Informationen über die Technologie und
  • Integration des Potenzials in Energiestrategien und Energienutzungspläne.

„In unseren sechs Pilotregionen haben wir sehr detailliert das quantitative Potenzial der oberflächennahen Geothermie erhoben“, sagt Zoßeder. Die Potenzialerhebungen sind als Webanwendung öffentlich zugänglich.

Aus der Forschung in die Anwendung und die Politik

Um das Know-how weiterzuverbreiten sammelte das Team unter anderem Best-Practice-Beispiele. „Das Fußballstadion in Augsburg etwa wird mit oberflächennaher Geothermie beheizt“, sagt Zoßeder. „Solche Beispiele können wir auch den Energieberaterinnen und -beratern mit an die Hand geben.“

Die Forscherinnen und Forscher möchten außerdem erreichen, dass die regenerative Energie in die Energienutzungspläne aufgenommen wird. Etwa in München. „Im Entwurf für den neuen Teil-Energienutzungsplan für die Wärme- und Kälteversorgung war die oberflächennahe Geothermie nicht aufgeführt“, sagt Zoßeder. Durch die Berechnungen der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler war es möglich, das Energiepotenzial der Geothermie für die einzelnen Gebäude zu bestimmen – und damit die Erdwärme in den Nutzungsplan zu integrieren.

Mehr Informationen:

Bild zur redaktionellen Verwendung:

mediatum.ub.tum.de/1475729

Kontakt:

Dr. rer. nat. Kai Zoßeder
Technische Universität München
Lehrstuhl für Hydrogeologie
Tel: +49 (89) 289 - 25834
kai.zosseder(at)tum.de

Fabian Böttcher, M.Sc.
Technische Universität München
Lehrstuhl für Hydrogeologie
Tel: +49 (89) 289 - 25819
fabian.boettcher(at)tum.de

Corporate Communications Center

Technische Universität München Stefanie Reiffert
stefanie.reiffert(at)tum.de

Weitere Artikel zum Thema auf www.tum.de:

Das Bild zeigt die Stadt Zagreb, aufgenommen mit einer Wärmebildkamera.

Die Stadt als Tauchsieder

Das Grundwasser, das unter der Stadt München fließt, erwärmt sich an einigen Stellen um etwa 12 Grad. Welche Ursachen das hat und wie diese Energie genutzt werden könnte, erklärt der Hydrogeologe Dr. Kai Zosseder von der...

Solarmodule und Windkrafträder

Staatliche Forschung stärkt Cleantech-Start-ups

US-amerikanische Cleantech-Start-ups, die mit staatlichen Forschungseinrichtungen zusammenarbeiten, sind sowohl bei Patenten als auch bei der Investorenakquise erfolgreicher als ihre Konkurrenten. Dies zeigt eine Studie der...

Windräder, Solarmodule und Wasserstoffspeicher

Wie „Power-to-Gas“ umweltfreundlich und rentabel wird

Wasserstoff könnte schon heute mit Strom aus Windkraft profitabel produziert werden. Bislang galt diese umweltfreundliche „Power-to-Gas“-Methode als unrentabel. Ökonomen der Technischen Universität München (TUM) und der...

Prof. Peter Rutschmann, Leiter des Projekts "FIThydro"

Großeinsatz für eine naturfreundliche Wasserkraft

Die Wasserkraft schien keine Geheimnisse mehr zu haben. Doch nun schwärmen Forscherinnen und Forscher aus 26 Institutionen in ganz Europa aus, um die Auswirkungen von Wasserkraftwerken auf unterschiedliche Ökosysteme zu...

Dr. Katharina Aubele, Projektkoordinatorin der Geothermie Allianz Bayern.

Wärme aus der Tiefe für die Energiewende

Im Erdinneren herrschen Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius. Die Geothermie macht sich diese Energie zunutze. Besonders in Bayern birgt die Erdwärme ein großes Potenzial. Drei Universitäten haben nun eine...

Prof. Franz Hagn vor dem Energieplushaus in Hallbergmoos.

Energiemanagement: So intelligent ist das Haus der Zukunft

18 Monate lang testeten Prof. Franz Hagn und seine Familie das Leben in einem Haus, das nicht nur selbst Energie produziert, sondern sie auch intelligent verwaltet. Zu dem Konzept des Projekts "e-MOBILie" gehörte außerdem...

Stephan Pröller (li.) und Dr. Eva M. Herzig vor dem Drucker, mit dem Kunststoff-Solarzellen hergestellt werden.

Röntgenblick in die Kunststoff-Solarzelle

Sie sind leicht, einfach zu installieren und können ohne großen Aufwand mit einem industriellen Drucker produziert werden: Solarzellen aus Kunststoff. Noch sind sie herkömmlichen Solarmodulen in der Effizienz unterlegen....