Warum Erdwärme mehr kann, als viele denken
Wenn von Geothermie die Rede ist, denken viele sofort an Island: Vulkane, heiße Quellen, dampfende Landschaften. Tatsächlich ist das Inselreich weltweit Vorreiter – rund 90 Prozent der Haushalte werden dort mit Erdwärme beheizt, ein erheblicher Teil des Stroms stammt ebenfalls aus dem Erdinneren. Doch Geothermie ist kein isländisches Spezialthema. Auch in Deutschland schlummert unter unseren Füßen ein enormes Potenzial.
Unabhängig von Wetter und Tageszeit
Der größte Vorteil der Erdwärme liegt auf der Hand: Sie steht konstant zur Verfügung. Anders als Wind- oder Solarenergie ist sie nicht von Wetter, Jahreszeit oder Tageslicht abhängig. Unterhalb der Erdoberfläche herrschen stabile Temperaturen – im Schnitt zwischen sieben und elf Grad Celsius in Oberflächennähe. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur im Durchschnitt um etwa drei Grad pro 100 Meter.
Diese kontinuierliche Wärmequelle macht Geothermie zu einem verlässlichen Baustein für eine klimafreundliche Energieversorgung.
Oberflächennahe Geothermie: Effizient für Gebäude
Die sogenannte oberflächennahe Geothermie nutzt Wärme aus Tiefen bis etwa 400 Metern. Über Erdsonden, Flächenkollektoren oder Brunnenanlagen wird dem Boden Energie entzogen. Herzstück des Systems ist die Wärmepumpe. Sie funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt: Statt Wärme nach außen abzugeben, holt sie Energie aus dem Erdreich und hebt deren Temperaturniveau an.
Mit einer Kilowattstunde Strom lassen sich – je nach System – drei bis vier Kilowattstunden Wärme erzeugen. Diese sogenannte Jahresarbeitszahl macht Wärmepumpen zu einem hocheffizienten Heizsystem. Die erzeugten Temperaturen von 20 bis 60 Grad reichen problemlos für Fußbodenheizungen, Warmwasser oder sogar für Kühlanwendungen im Sommer.
In Deutschland waren bereits 2020 rund 440.000 Anlagen zur oberflächennahen Geothermie in Betrieb – Tendenz steigend. Dennoch bleibt das Potenzial bei weitem nicht ausgeschöpft.
Tiefe Geothermie: Energie für ganze Netze
Ganz andere Dimensionen erreicht die Tiefengeothermie. In 3.000 bis 4.000 Metern Tiefe liegen die Temperaturen häufig deutlich über 100 Grad Celsius. Diese Energie eignet sich nicht nur für große Wärmenetze, sondern auch zur Stromerzeugung.
2020 waren in Deutschland 38 Tiefengeothermie-Kraftwerke in Betrieb. Weitere Anlagen befinden sich im Bau oder in Planung. Doch regulatorische Hürden, unklare Vergütungsmodelle und komplexe Genehmigungsverfahren bremsen die Entwicklung. Dabei könnte die Tiefengeothermie vor allem in dicht besiedelten Regionen einen entscheidenden Beitrag zur klimaneutralen Wärmeversorgung leisten.
Warum wird das Potenzial nicht stärker genutzt?
Im Stromsektor spielte Geothermie 2019 in Deutschland mit 0,03 Prozent Anteil noch eine sehr kleine Rolle. Dennoch wurden dadurch über 60.000 Tonnen CO₂ eingespart. Im Wärmesektor ist der Beitrag höher – rund neun Prozent der erneuerbar erzeugten Wärme stammen aus Geothermie.
Die Zurückhaltung hat mehrere Gründe: Investitionskosten, bürokratische Prozesse und lange Zeit auch fehlende politische Priorisierung. Gleichzeitig wurden fossile Heizsysteme über Jahre indirekt begünstigt. Angesichts der Klimaziele wirkt das widersprüchlich.
- Eine Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert im Erdreich und nimmt dort Wärme auf.
- Diese Wärme wird in der Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht.
- Ein Kompressor verdichtet ein Kältemittel, wodurch dessen Temperatur stark ansteigt.
- Die gewonnene Wärme wird an das Heizsystem des Hauses abgegeben.
- Das abgekühlte Medium entspannt sich wieder – der Kreislauf beginnt von vorn.
Wird die Wärmepumpe mit Ökostrom betrieben, arbeitet das System nahezu CO₂-neutral.
Visualisierung: So arbeitet Geothermie
Eine anschauliche Erklärung der technischen Abläufe liefert dieses Video:
https://www.youtube.com/watch?v=q2S_VhduYPI
Die Animation zeigt sehr klar, wie der thermodynamische Kreislauf einer Wärmepumpe funktioniert und wie Erdwärme technisch erschlossen wird.
