Petrothermale Geothermie (EGS)
Geothermisches Reservoir, das durch Stimulation heißen, gering durchlässigen Gesteins entsteht, meist durch hydraulisches Aufbrechen oder Scheren, sodass Wasser zwischen Bohrungen zirkulieren und Wärme aufnehmen kann.
Herkömmliche Geothermie braucht drei Dinge zugleich: Wärme, Fluid und natürliche Durchlässigkeit. EGS (Enhanced Geothermal Systems) erzeugt die beiden letzten technisch und könnte so heißes, trockenes Gestein fast überall in ausreichender Tiefe erschließen.
Das Verfahren: Eine Injektionsbohrung wird in Gestein mit etwa 150–250°C abgeteuft (je nach geothermischem Gradienten meist 3–6 km tief). Mit Wasser unter hohem Druck werden Klüfte stimuliert, dann folgen eine oder mehrere Förderbohrungen in die zerklüftete Zone. Kaltes Wasser wird eingepresst, erwärmt sich beim Durchströmen des Gesteins, wird an die Oberfläche gefördert, in einem binären oder Flash-Kraftwerk genutzt und im geschlossenen Kreislauf wieder verpresst.
Die thermische Leistung einer Dublette beträgt:
Ein Massenstrom von 60 kg/s, der von 190°C auf 70°C abkühlt, liefert etwa 30 MW thermisch, also rund 3–5 MW elektrisch.
Meilensteine sind Soultz-sous-Forêts (Frankreich, seit 2016 etwa 1,7 MW) und das Feldlabor FORGE des US-Energieministeriums in Utah. Fervo Energy nutzte beim Project Red in Nevada (2023) aus der Schieferölförderung übernommene Horizontalbohrungen und mehrstufige Stimulation und meldete etwa 3,5 MW pro Bohrung bei Fließraten von rund 60 kg/s; das Projekt Cape Station in Utah zielt auf 500 MW. NREL ATB und das DOE sehen großes Potenzial, die EGS-Ressource der USA wird auf Hunderte GW geschätzt, sofern die Bohrkosten sinken. Die Hauptrisiken sind induzierte Seismizität (die Projekte in Basel 2006 und Pohang 2017 wurden nach spürbaren Erdbeben gestoppt), hydraulische Kurzschlüsse zwischen den Bohrungen und die Kosten.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Geothermischer Gradient
Die Temperaturzunahme mit der Tiefe in der Erdkruste; abseits der Plattengrenzen im Mittel etwa 25 bis 30 °C pro Kilometer.
- Binärkraftwerk (ORC)
Geothermiekraftwerk, in dem heißes Thermalwasser ein separates, niedrig siedendes Arbeitsmedium verdampft, das die Turbine antreibt; so lässt sich Strom aus Vorkommen von etwa 100 bis 180 °C gewinnen.
- Kapazitätsfaktor
Verhältnis der Energie, die ein Kraftwerk in einem Zeitraum tatsächlich erzeugt, zur Energie, die es bei durchgehendem Betrieb mit voller Nennleistung erzeugt hätte.
- Grundlast
Die Stromnachfrage, die im Netz über einen Tag, eine Saison oder ein Jahr nie unterschritten wird; früher von Kraftwerken gedeckt, die ständig mit hoher Leistung liefen.
- Regelbare Erzeugung
Erzeugung, deren Leistung der Betreiber unabhängig vom Wetter einplanen und auf Anforderung erhöhen oder senken kann.