Erdwärme im Breisgau. Unsere Heimat, unsere Energie.
Über 20.000 Personen könnten wir bei uns in der Region mit erneuerbarer, lokaler Erdwärme versorgen. Eine Utopie? Nein. Das Projekt Erdwärme ist in vollem Gange. Unter unseren Füßen schlummert ein unglaubliches Potenzial: heißes Wasser – und zwar so viel davon, dass viele Menschen und Betriebe zwischen Freiburg, Breisach, Bad Krozingen und Hartheim dauerhaft, preisstabil und klimaneutral heizen könnten. Wir müssen es nur erschließen! Seit April 2021 untersuchen wir, wie das Projekt um die hydrothermale Erdwärme Wirklichkeit werden kann. Was uns dabei am Herzen liegt: dass die Menschen vor Ort beteiligt sind – per Bürgerbeteiligung, durch Infoveranstaltungen oder unser Dialogformat #gutefrage. Denn lokale Energiegewinnung geht uns schließlich alle an.
#gutefrage
#guteantwort - alle Fragen und Antworten auf einen Blick
Geologie Oberrheingraben - eure Fragen
Mit dem Oberrheingraben liegt unter unseren Füßen eine geologische Zone, in der die wasserführenden, porösen Schichten besonders tief sind. Das 100 bis 120 Grad Celsius heiße Tiefenwasser lässt sich hier mit geringem technologischem Aufwand für die Wärmeversorgung unserer Region nutzen und über Wärmetauscher in bestehende Wärmenetze einspeisen. So können konventionelle Heizkraftwerke ersetzt werden. Erdwärme ist eine klimaneutrale, emissionsfreie und quasi unerschöpfliche Energiequelle. Sie ist das ganze Jahr unabhängig von Tageszeit und Wetter verfügbar. Mit anderen Worten: Unter unseren Füßen liegt ein echter Schatz, den es jetzt zu heben gilt.
Eignet sich der Oberrheingraben zur Erdwärmegewinnung?
Ja – und zwar ausgesprochen gut. Der Oberrheingraben ist sogar eine der wichtigsten Regionen für hydrothermale Nutzungen in Baden-Württemberg. Das liegt an den besonderen geologischen Verhältnissen, die deutlich erhöhte Temperaturen im tieferen Untergrund mit sich bringen. Je tiefer man bohrt, umso heißer ist es: Während in Mitteleuropa die Temperatur im Schnitt um etwa 3 Grad Celsius pro 100 Meter Tiefe zunimmt, steigt sie im Oberrheingraben um etwa 3,7 bis 4,5 Grad Celsius pro 100 Meter.
Gibt es bereits Anlagen im Oberrheingraben?
Ja. Insgesamt sechs Anlagen produzieren 130 bis 180 Grad Celsius heißes Thermalwasser. Unter anderem in den Orten Landau, Soultz-sous-Forêts in Frankreich oder bei Insheim in der Pfalz wird schon länger Erdwärme erfolgreich zur Energiegewinnung genutzt.
Kann die Tiefenerdwärme auch Erdbeben auslösen oder andere seismische Aktivitäten?
Ja. Aber die Risiken sind sehr, sehr überschaubar. Unter seismischer Aktivität versteht man alle Bewegungen der Erdkruste. Und die äußerste Hülle unseres Planeten ist in dieser Hinsicht springlebendig, denn sie ist ständig aktiv.
Allerdings sind seismische Aktivitäten meist so schwach ausgeprägt, dass wir von ihnen gar nichts mitbekommen. So auch im Oberrheingraben. Unsere Heimatregion ist zwar ein Gebiet mit erhöhter seismischer Aktivität. Aber die Erdbeben sind im Allgemeinen von geringer Stärke und Intensität.
Die Wahrscheinlichkeit, dass sie durch Erdwärme ausgelöst werden, ist „deutlich niedriger als bei vielen weiteren Bergbauaktivitäten“, schreibt das Umweltbundesamt. Werden alle in der Genehmigung festgelegten Vorsichtsmaßnahmen beachtet, seien die „Risiken weder wahrscheinlich noch schwerwiegend.“
Durch den Einsatz eines speziellen, hochempfindlichen Monitoringsystems können wir Erschütterungen in der Tiefe frühzeitig erkennen, auch wenn sie an der Oberfläche nicht spürbar sind. Erdwärmeanlagen können beim Auftreten solcher Erdschwingungen gezielt gesteuert oder heruntergefahren werden.
Welche Techniken werden genutzt?
Wir wenden ausschließlich die hydrothermale Erdwärme an. Dafür werden zwei Bohrungen benötigt: Aus einer wird das Thermalwasser gefördert. In die zweite wird es abgekühlt wieder zurückgeleitet. Bei dieser Technologie ist es unwahrscheinlich, dass es zu Erdbeben mit Schäden kommt.
Kann Erdwärme unser Grundwasser verschmutzen oder gefährden?
Gefahren für unser Grundwasser, das wir als Trinkwasser nutzen, sind bei diesem Verfahren nicht zu erwarten, schreibt das Umweltbundesamt. Vorausgesetzt natürlich, dass alle Vorgaben des Bergrechts und die Anforderungen des Trink- und Grundwasserschutzes umgesetzt werden. Was bei all unseren Aktivitäten selbstverständlich der Fall ist.
Erstens handelt es sich beim Betrieb einer Erdwärmeanlage um einen geschlossenen Wasserkreislauf. Daher fällt kein Lagerstättenwasser an, das entsorgt werden müsste. Und zweitens werden die Bohrungen grundsätzlich mehrwandig aufgebaut, damit sie eine sichere Barriere bilden. Zudem werden die Bohrungen sowie das geförderte Thermalwasser ständig streng überwacht.
Bei fast 100 tiefenerdwärme Bohrungen in Süddeutschland sind bisher keinerlei Grund- oder Trinkwasserverunreinigungen aufgetreten. Das spricht für die hohen Standards, die strenge Überwachung der Erfüllung aller Auflagen sowie die höchste Professionalität der Bohrunternehmen. Lediglich bei der Erschließung der Erdwärme kann je nach Region Tiefenwasser mit hohem Salzgehalt und weiteren Spurenstoffen mitgefördert werden, die für das Trinkwasser relevant sein können. In diesem Fall wird das belastete Tiefenwasser fachgerecht entsorgt.
Können Gestein oder Thermalwasser radioaktiv belastet sein?
Die Gesteinsschichten des Oberrheingrabens, die für die Tiefengeothermie relevant sind, weisen keinerlei erhöhte Strahlung auf. Es handelt sich dabei um das gleiche Material, wie es überall an den Rändern des Oberrheingrabens an der Oberfläche vorkommt und aus dem auch viele Häuser hier in der Region gebaut sind (Kalkstein, Sandstein, teilweise auch Meeresablagerungen wie Tonstein). Minimal erhöhte Strahlungswerte können dagegen Gesteine des Grundgebirges aufweisen, etwa Granit oder Erz. In diesen Tiefen sind jedoch keine Aktivitäten geplant.
Das mineralisierte Thermalwasser kann eine geringe Strahlung aufweisen. Diese ist natürlichen Ursprungs und unbedenklich. Hinzu kommt, dass eine Tiefengeothermieanlage ein geschlossenes System ist, bei dem das Thermalwasser im laufenden Betrieb nicht an der Oberfläche austritt. Lediglich an Filtern und Wärmetauschern der Anlage können sich radioaktive Rückstände in kleinen Mengen ablagern. Diese werden bei Wartungs- und Reinigungsarbeiten fachmännisch und unter Berücksichtigung arbeitsschutzrechtlicher Maßnahmen entsorgt. Für die Menschen in der Umgebung besteht keine Gefahr.
Weitere Informationen des Bundesamts für Strahlenschutz:
Natürliche Strahlenbelastung
Grenzwerte für Strahlenschutz
Mögliche Strahlenbelastung durch Erdwärme
Energie- und Wärmewende - eure Fragen
Baden-Württemberg will bis zum Jahr 2040 bilanziell klimaneutral werden. Auch die Kommunen in der Region verfolgen eigene ambitionierte Klimaziele. Es geht also darum, möglichst viele Emissionen einzusparen und gleichzeitig eine klimaneutrale, sichere Energieversorgung aufzubauen – nicht nur bei der Strom-, sondern auch bei der Wärmeerzeugung. Genau dabei kann Erdwärme helfen. Sie ist eine Energiequelle aus unserer Region und für die Region, klimaneutral und unerschöpflich, und sprudelt auch, wenn Wind und Sonne gerade mal Pause machen. Deshalb haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, dieses Potenzial zu untersuchen.
Was ist an der Erdwärme eigentlich so toll?
Einer der großen Vorteile der Erdwärme ist: Mit ihr lassen sich große Mengen an CO2 und anderen Treibhausgasen vermeiden. Um den Klimawandel zu stoppen, müssen wir überall die Treibhausgasemissionen reduzieren. Bei der Energiegewinnung wird kein C02 ausgestoßen und es ist auch kein Endlager für Abfälle nötig.
Der zweite Punkt ist: Die Erdwärme ist immer da. Sie ist eine zuverlässige Energie, unabhängig von Wind, Wetter und der Tageszeit. Und drittens: Da wir sie lokal gewinnen können, macht sie uns auch unabhängiger von politischen Umständen und Ereignissen: Gerade die letzten Monate haben gezeigt, dass unsere Abhängigkeit von fossilen Rohstoffimporten nicht nur klimaschädlich ist, sondern auch riskant und unsicher.
Erdwärme ist lokal, sicher, klimaschonend, unabhängig, stabil.
Mehr erfahren über die Vorteile von Erdwärme, auch für Gesellschaft und einzelnen Menschen
Wie steht die Politik zur Geothermie?
Das kommt auf die entsprechenden PolitikerInnen an: Die Bundesregierung hat anspruchsvolle Klimaschutzziele definiert und will mit verschiedenen Gesetzen die Energiewende beschleunigen. Im Klimaschutzplan 2050 des Bundes ist die Entwicklung einer zukunftsfähigen Energieversorgung ein zentraler Eckpfeiler: Der Anteil der erneuerbaren Energien soll ausgebaut werden – und zwar nicht nur bei der Stromversorgung, sondern auch im Wärmemarkt. Das Ziel: Im Jahre 2050 sollen mindestens 60 Prozent des Bruttoendenergieverbrauchs aus erneuerbaren Energien stammen.
Dass die Geothermie große Potenziale hat, findet sowohl die Landesregierung von Baden-Württemberg als auch die Bundesregierung. Weil es dafür einmalig günstige Voraussetzungen am Oberrhein gibt, befürwortet die Politik ausdrücklich, diese Potenziale genauer unter die Lupe zu nehmen.
Die Landesregierung will den Ausbau der tiefen Geothermie verstärkt fördern. Das Kabinett hat sich im Frühjahr 2020 für die Nutzung ausgesprochen und beschlossen, die Rahmenbedingungen für den wirtschaftlichen Einsatz der tiefen Geothermie zu verbessern. Denn die tiefe Geothermie könne einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten.
Um die ehrgeizigen Klimaziele zu erreichen und die damit verbundenen Herausforderungen zu meistern, wurden verschiedene Maßnahmen in einer Roadmap Tiefe Geothermie verankert.
Worum gehts bei der „Roadmap Tiefe Geothermie“?
Mit der Roadmap Tiefengeothermie verfolgt die baden-württembergische Landesregierung ein wichtiges Ziel: Die Rahmenbedingungen für die Tiefengeothermie sollen verbessert werden. Wichtigster Punkt: Die Menschen sollen rundum über Chancen und Risiken der Tiefengeothermie Bescheid wissen – und dazu fundierte Informationen auf dem aktuellen Stand der Wissenschaft erhalten, formulierte es Umweltminister Franz Untersteller. „Darüber hinaus geht es darum, die technischen und wirtschaftlichen Potenziale für profitable Projekte zu untersuchen, Erschließungskonzepte zu entwickeln und Netzwerke für die Umsetzung von Projektideen zu knüpfen.“
Um wichtige Aspekte zu erforschen, hat das Umweltministerium einen Forschungsantrag des Landesforschungszentrums Geothermie (LFZG) bewilligt.
Was hat Erdwärme mit der Wärmewende zu tun?
Aktuell leider noch nicht so viel, wie sie könnte und sollte: Im Moment gehen rund 20 bis 30 Prozent aller klimaschädlichen Treibhausgase auf das Konto der Wärmeerzeugung. Der Gebäudesektor verbraucht knapp 35 Prozent unserer gesamten Endenergie, vor allem für Heizung und Warmwasser. Noch wird in Deutschland jede zweite Wohnung mit Gas beheizt.
Klar, dass dann eine Veränderung der Wärmegewinnung einen großen Beitrag leisten kann, um Gebäudewärme klimaneutral zu erzeugen und unabhängig vom Import fossiler Energien zu werden. Dabei ist es sinnvoll, sowohl Bestandsgebäude zu sanieren als auch Neubauten energieeffizient zu bauen.
Regionalität - eure Fragen
Regionalität ist heute wichtiger denn je – nicht nur bei Lebensmitteln oder beim Handwerk, sondern auch bei der Energieversorgung. Erdwärme ist regional, erneuerbar und unerschöpflich. Auf Dauer. Sie ermöglicht langfristig stabile Preise und Unabhängigkeit von Rohstoffimporten aus anderen Ländern. Auch die Wertschöpfung bleibt, wo sie hingehört – hier bei uns! Eventuelle Gewinne fließen an keinen fernen Energiekonzern, sondern zu 100 Prozent in die Region, denn badenova gehört den Gemeinden und Städten in der Nachbarschaft. Und nicht zuletzt: Als sauberer Energieträger aus der Region trägt die Erdwärme außerdem dazu bei, die Natur und die vielfältige Kulturlandschaft unserer Heimat zu erhalten.
Wird die ganze Region mit Erdwärme versorgt?
Das kommt auf den genauen Standort der Erdwärmeanlage an: Um das Netz effizient betreiben zu können, dürfen die Wärmeleitungen maximal 25 Kilometer lang sein. Im Projekt Erdwärme-Breisgau können Kommunen zwischen Freiburg und dem Werk mit angeschlossen werden. Eine genaue Übersicht werden wir nach erfolgter Standortwahl veröffentlichen.
Verbessert die Erdwärmenutzung wirklich unsere regionale CO2-Bilanz?
Eindeutig ja. Um den Klimawandel zu stoppen, müssen wir überall die Treibhausgasemissionen reduzieren. Klar, dass die Wärmeerzeugung da eine sehr wichtige Rolle spielen kann. Aktuell gehen rund 20 bis 30 Prozent aller klimaschädlichen Treibhausgase aufs Konto der Wärmeerzeugung.
Das Potenzial ist groß: Die Geothermie hat derzeit einen Anteil von nur neun Prozent an der gesamten erneuerbar erzeugten Wärme.
Gesellschaft - eure Fragen
Mit Erdwärme erschließen wir eine unerschöpfliche lokale Energie. Aus der Region – für die Region. Mit minimalem Flächenverbrauch kann Erdwärme helfen, konventionelle Heizkraftwerke zu ersetzen und auch dann noch klimaschonende Wärme liefern, wenn unsere Kleinsten längst groß sind.
Was haben die Menschen von einer Erdwärmeanlage in ihrer Gemeinde?
Wenn sie es wollen, dann richtig, richtig viel: Denn Erdwärme ist regional, unerschöpflich und erneuerbar. Hat also gleich drei unschlagbare Argumente auf ihrer Seite. Und anders als andere Heizsysteme braucht der Anschluss ans Erdwärmenetz im eigenen Zuhause sehr wenig Platz. Es müssen keine großen technischen Anlagen installiert werden. Menschen heizen also nachhaltig und profitieren zugleich von einem beachtlichen Raumgewinn.
Welchen Nutzen haben Kommunen und die Wirtschaft vor Ort von Erdwärme?
Die Kommunen können ihren BürgerInnen eine günstige und klimaneutrale Energieversorgung bieten. Sie gewinnen an Attraktivität als technologiefreundlicher und umweltbewusster Standort. Auch energieintensive Betriebe, die wegen der ab 2021 beschlossenen CO2-Steuer immer stärker Einsparpotenziale berücksichtigen müssen, können profitieren.
Was kostet uns Erdwärme?
Erst viel. Dann immer weniger. Viel, weil die Investitionskosten anfangs hoch sind: Zunächst muss eine Wärmequelle gesucht und identifiziert werden. Dann folgen aufwändige Bohrungen, die den größten Kostenfaktor darstellen. Das ist ein Grund, warum es bislang wenige Geothermie-Anlagen in Deutschland gibt. Den hohen Investitionskosten stehen niedrige Betriebs- und Verbrauchskosten gegenüber. Durch die CO2-Steuer steigt die Wirtschaftlichkeit der Erdwärme gegenüber klimaschädlichen Energieträgern und Technologien nochmals.
Hydrothermales Verfahren - eure Fragen
Beim hydrothermalen Verfahren entziehen wir natürlich vorhandenem Wasser in 1.000 bis 3.000 Metern Tiefe über zwei Tiefbohrungen die Wärme und leiten sie an VerbraucherInnen weiter. Danach wird das abgekühlte Thermalwasser in sein unterirdisches Reservoir zurückgeführt. Zur Erschließung werden weder Grundgesteinsschichten angebohrt noch künstliche Risse erzeugt, die die Gefahr von Beben mit sich bringen könnten. Der unabhängige „Bürgerschaftsrat Erdwärme“ kam daher nach umfangreichen Beratungen zu einem eindeutigen Schluss: „Das hydrothermale Verfahren, in dem warmes Tiefenwasser aus porösen Schichten gefördert wird, (ist) das vergleichsweise sicherste Verfahren der Tiefengeothermie.
Wann spricht man von Tiefenerdwärme?
Es gibt eine ganz einfache Definition – und die richtet sich nach der Tiefe. Ab mindestens 400 Meter Tiefe und tiefer sprechen wir von Tiefengeothermie, aber meist ist es sinnvoller, die Erdwärme in einer Tiefe von wenigen tausend Metern anzuzapfen. Je nach Region kann es dort weit über 100 Grad Celsius heiß werden.
Welche Schadstoffe entstehen bei der Nutzung von Erdwärme?
Gar keine. Da keine Verbrennung stattfindet, werden keine Abgase freigesetzt, außerdem ist die Wärmegewinnung ein physikalischer und kein chemischer Prozess. Moderne Erdwärmesysteme bilden geschlossene Kreisläufe, aus denen keine Schadstoffe austreten. In den Erdwärmesonden werden zum Teil Stoffe wie Glykol als Gefrierschutzmittel eingesetzt, aber das ist unbedenklich. In der Wärmepumpe selbst, die sich an der Oberfläche befindet, werden chemische Stoffe verwendet. Daher sind Wärmepumpen zur Sicherheit mit einem Schutz vor Lecks ausgestattet.
Erdwärme-Breisgau - allgemeine Fragen
Warum bietet die Erdwärme so viel Potenzial?
99 Prozent der Erde sind wärmer als 1.000 Grad Celsius. Im Innern ruhen nahezu unerschöpfliche Mengen an Wärmeenergie, die als erneuerbare Energien lokal genutzt werden können. Wir können heißes Thermalwasser bereits aus relativ geringen Tiefen von drei Kilometern für unsere Zwecke nutzen. Der Vorteil der Erdwärme: Sie ist unabhängig von Wind, Wetter und der Tageszeit verfügbar. Mit ihr lassen sich große Mengen an CO2 und anderen Treibhausgasen vermeiden.
Erdwärme ist ideal, um sie großräumig über Wärmeleitungen bzw. -netze zu den VerbraucherInnen zu transportieren. Bei sehr hohen Temperaturen kann die geothermische Energie auch zur Stromerzeugung genutzt werden.
Wo ist Erdwärme verfügbar?
Praktisch überall. Anders als fossile Energieträger wie Gas, Öl oder Kohle gibt es Erdwärme an jedem Ort der Erde. Oberflächennahe Geothermie ist bei uns in Deutschland prinzipiell flächendeckend nutzbar. Bei der tiefen Geothermie kommt es aber darauf an, ob die geologischen Voraussetzungen für eine Förderung stimmen.
Wie viel Erdwärmeanlagen gibt es bereits in Deutschland?
Derzeit gibt es insgesamt 42 Anlagen (Stand 2022). 30 Heizwerke, drei Kraftwerke und neun Heizkraftwerke, die zugleich Wärme und Strom produzieren. Das ist gut, aber nicht annähernd so viel, wie möglich wäre: Die Energiereserve unter unseren Füßen ist enorm. Die Beschränkung liegt nicht bei der vorhandenen Erdwärmemenge, sondern bei der Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Erschließungstechniken. Mit oberflächennaher und tiefer Geothermie könnte theoretisch bis zu drei Viertel des Wärmebedarfes von Deutschland (bis zu einer Temperatur von 120°C) gedeckt werden.
Warum eignet sich der Oberrheingraben besonders zur Erdwärmegewinnung?
Der Oberrheingraben ist eine der wichtigsten Regionen für hydrothermale Nutzungen in Baden-Württemberg. Das liegt an den besonderen geologischen Verhältnissen, die deutlich erhöhte Temperaturen im tieferen Untergrund mit sich bringen. Je tiefer man bohrt, umso heißer ist es: Während in Mitteleuropa die Temperatur im Schnitt um etwa 3 Grad Celsius pro 100 Meter Tiefe zunimmt, steigt sie im Oberrheingraben um etwa 3,7 bis 4,5 Grad Celsius pro 100 Meter.
Bereits insgesamt sechs Anlagen produzieren 130 bis 180 Grad Celsius heißes Thermalwasser. Unter anderem in den Orten Landau, Soultz-sous-Forêts in Frankreich oder bei Insheim in der Pfalz wird schon länger Erdwärme erfolgreich zur Energiegewinnung genutzt.
Welche Schritte gibt es von der Planung bis zur Gewinnung von Erdwärmevorhaben?
Vom ersten Schritt eines Geothermievorhabens der Planung bis zum letzten Schritt der Gewinnung, ist es ein langer und aufwändiger Prozesse, der fünf Jahre dauern kann.
Zum Start benötigen wir eine Aufsuchungserlaubnis, um die Potenzialgebiete genauer untersuchen zu dürfen. Diese Aufsuchungserlaubnis wird beim Regierungspräsidium eingereicht
Wird ein riesiges Heizwerk gebaut?
Nein. Das Gelände wird lediglich bis zu 5.000 Quadratmeter groß sein. Das Heizwerksgebäude gleicht einer Turnhalle. Das Gebäude kann nach der Nutzung komplett zurückgebaut und die Bohrlöcher können mit Zement verfüllt werden. Die Landschaft wird also sehr schonend genutzt. Die Energiegewinnung selbst ist lautlos, sauber und verursacht keine Abgase, die die Umgebung belasten.
Wo wird das Heizwerk gebaut?
Das hängt von den Ergebnissen der Untersuchungen vor Ort ab: In Frage für ein mögliches Geothermiewerk kommen Freiburg, Bad Krozingen, Breisach, Schallstadt, Hartheim, Ehrenkirchen und Merdingen.
Wann soll die Anlage eigentlich in Betrieb gehen?
Die Bohrung und der Bau der Anlage sollen zwei Jahre dauern, wir starten damit, sobald eine Genehmigung erteilt wird. Von den Bohrungen und dem Bohrturm wird nach dem Ende der Arbeiten nichts mehr sichtbar sein, außer dem Bohrkopf.
Wie lange wird die Anlage betrieben?
Das Geothermiewerk kann mehr als 50 Jahre lang Energie liefern. Dann werden technische Anlagen und die Bohrungen veraltet und voraussichtlich nicht mehr nutzbar sein. Die Erdwärme an sich ist aber unendlich vorhanden, da sie fortlaufend nachproduziert wird.
Was kostet das Projekt?
Für Vorarbeiten und Untersuchungen bislang etwa 4 Millionen Euro. Sollten das Werk und die erforderlichen Wärmetransportleitungen tatsächlich gebaut werden, rechnen wir mit Kosten von weiteren 50 bis 60 Millionen Euro.
Wie gelangt Erdwärme von einem Ort zum anderen?
Auf kurze Distanz vor Ort mit Nahwärmenetzen, das sind gut isolierte Rohrnetze. Weitere Strecken können mit Fernwärmenetzen überbrückt werden. Aber da Erdwärme fast überall verfügbar ist, sind lange Transportwege wie etwa bei Erdöl, Erdgas oder Elektrizität nicht nötig. Kaum ein Energieträger kann so nahe an den VerbraucherInnen gewonnen werden wie die Erdwärme.
Mehr dazu erfahren, wie die Erdwärme verteilt wird und ins Haus kommt
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