Geothermieanlagen nutzen Wärme aus großer Tiefe und kommen mit deutlich weniger Flächen und Bauten aus als andere erneuerbare Energien.
Neue Technologien, die ursprünglich zur Förderung von Öl und Gas aus großen Tiefen entwickelt wurden, könnten mit Hilfe sogenannter Enhanced Geothermal Systems (EGS) den Weg in eine Zukunft ohne fossile Brennstoffe ebnen.
Eine neue Studie der Stanford University, veröffentlicht in Cell Reports Sustainability, kommt zu dem Schluss, dass EGS den Bedarf an Wind-, Solar- und Batteriespeichern für die Energiewende deutlich senken kann – bei gleichzeitig wettbewerbsfähigen Strompreisen.
„EGS ist eine vielversprechende saubere, erneuerbare Technologie, die gemeinsam mit Wind-, Solar- und Wasserkraft sowie Batteriespeichern die Energieversorgung der Welt für alle Zwecke sichern kann“, sagt der Hauptautor der Studie, Mark Jacobson. „So lassen sich Energiesicherheit erreichen und zugleich luftschadstoffbedingte Erkrankungen und die Erderwärmung zu geringen Kosten stoppen.“
Wie funktionieren Enhanced Geothermal Systems?
Im Unterschied zu klassischen Geothermieanlagen, die auf vulkanische Regionen oder Plattengrenzen wie auf Island beschränkt sind, bohrt EGS bis zu acht Kilometer tief. In das zerklüftete Gestein wird Flüssigkeit gepresst, die sich aufheizt und anschließend wieder an die Oberfläche gepumpt wird, um Strom zu erzeugen.
Die Forschenden verglichen Szenarien mit und ohne EGS. Ihr Fazit: Wenn EGS Teil des erneuerbaren Energiemixes wird, lassen sich Infrastrukturkosten deutlich senken.
Wenn EGS lediglich zehn Prozent der Stromversorgung übernimmt, sinkt der Bedarf an Windkraft an Land um 15 Prozent, an Solaranlagen um zwölf Prozent und der erforderliche Batteriespeicher sogar um 28 Prozent.
Auch der Flächenbedarf schrumpfte – von knapp über einem halben Prozent auf etwas weniger als ein halbes Prozent der gesamten Landesfläche. Das könnte besonders für kleine oder dicht besiedelte Staaten wie Taiwan und Südkorea attraktiv sein, betonen die Forschenden.
Die Studie zeigt außerdem: Saubere, erneuerbare Energien senken die Kosten massiv, unabhängig davon, ob EGS eingesetzt wird oder nicht. In beiden Szenarien gehen die jährlichen Energiekosten im Vergleich zu einem „Weiter so“ mit der Nutzung von fossilen Brennstoffen um rund 60 Prozent zurück.
„Wenn Gesundheits- und Klimafolgen wie luftverschmutzungsbedingte Krankheiten oder der Meeresspiegelanstieg einbezogen werden, sinken die gesellschaftlichen Gesamtkosten um ungefähr 90 Prozent“, heißt es in der Studie.
Da EGS Strom rund um die Uhr liefert, halten Fachleute die Technologie auch für interessant, um Rechenzentren ohne Netzanschluss zu versorgen – ein Markt, der durch Anwendungen Künstlicher Intelligenz weltweit stark wächst.
Wird EGS günstiger werden?
Hohe Kosten bremsen den Ausbau von EGS bislang, doch Expertinnen und Experten rechnen damit, dass sie bis 2035 deutlich sinken.
Jacobson führt das auf höhere Bohrgeschwindigkeiten zurück und erklärt: „Diese Geschwindigkeiten ermöglichen es, EGS-Projekte in relativ kurzer Zeit fertigzustellen – anders als die Kernenergie, bei der zwischen Planung und Inbetriebnahme weltweit zwölf bis 23 Jahre vergehen.“
„Und im Gegensatz zur Kernkraft birgt EGS kein Risiko der Weiterverbreitung von Waffenmaterial, keine Gefahr von Reaktorschmelzen, keine Leckagen bei der Lagerung radioaktiver Abfälle und erfordert auch keinen Uranbergbau unter Tage.“