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Erdwärmenutzung - tiefe Geothermie

Unter tiefer Geothermie versteht man die unterhalb der Erdoberfläche gespeicherte Wärme, die zum einen aus der Zeit der Erdentstehung und zum anderen aus radioaktiven Zerfallsprozessen, die in der Erdkruste seit Jahrmillionen kontinuierlich Wärme erzeugen, stammt und bei deren Nutzung Tiefen von mehr als 400 m erreicht werden.

Tiefe Geothermie kann sowohl direkt im Wärmemarkt genutzt werden als auch in Kraft-Wärme-Kopplung, etwa in einer Organic Rankine Cycle (ORC)-Anlage oder Kalina Cycle-Anlage, zur Erzeugung von elektrischem Strom und Niedertemperaturwärme. Mit Hilfe dieser Verfahren wird es möglich, Reservoire thermischer Energie in einem Temperaturbereich bereits ab ca. 120 °C für die Erzeugung von Strom zu nutzen, die mit Wasserdampf-Kraft-Prozessen nicht erschließbar wären. Die elektrische Leistung einer ORC-Anlage kann im Bereich von 0,5 - 5,0 MW bei einer thermischen Leistung im Bereich von 3,0 - 35,0 MW liegen. Die Betriebsdauer von Geothermie-Kraftwerken liegt bei mehr als 7.500 Stunden pro Jahr.

In Hessen weist der Oberrheingraben als tektonisch aktives Krustengebiet, dessen nördliche Ausläufer in den südhessischen Raum hineinragen, den größten geothermischen Gradienten auf. Innerhalb der äußeren Erdkruste beträgt dieser stark schwankende Wert im Mittel 3 Kelvin pro 100 m Tiefe, im Oberrheingraben liegt er bei etwa 5 K pro 100 m.