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Heißdampf aus der Tiefe für Wärme und Strom

Weil sie permanente, CO2-freie Energie bieten, sind Tiefengeothermieanlagen eine interessante Ergänzung zu anderen alternativen Energieformen wie Wasser, Wind oder Sonne. Besonders, wenn sie Strom erzeugt und gleichzeitig Wärme nutzt, ist Geothermie lohnend. Dabei gibt es zwei Optionen: Die Hydrogeothermie fördert heißes Quellwasser an die Oberfläche, wo ihm Wärmetauschern die Wärme entziehen. Petrothermale Verfahren dagegen benötigen trockenes, heißes Gestein. In dieses presst man mit hohem Druck Wasser, das sich erwärmt und über ein zweites Bohrloch wieder an die Oberfläche gelangt.

Bisher gibt es nur wenige Versuchsanlagen, was auch daran liegt, dass vielerorts noch nicht klar ist, welche Standorte überhaupt für Bohrungen geeignet sind. Um für die Zukunft abschätzen zu können, wie viel Erdwärmepotential die Region bietet, führte die Firma Fritz eine Machbarkeitsstudie durch. Dazu untersuchten Experten sechs mögliche Standorte auf ihre geothermischen, seismologischen und geologischen Strukturen und analysierten, wie wirtschaftlich eine Anlage wäre. An allen Standorten fand sich in etwa 7000 Metern Tiefe zwischen 200 und 300 Grad warmes Wasser, das sich prinzipiell für geothermische Vorhaben eignet. Nur in Breisach ist es möglich, auch hydrogeothermal Strom zu erzeugen, weshalb man dort anschließend weitere Planungen unternahm.

Projektdaten

Projektnummer 2004-11
Projektart Forschung und Studien
Projektträger Fritz Planung GmbH
Laufzeit Mai 2004 bis Sommer 2005
Zuschuss 60.000

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Innovative Konzepte zur Wassereinsparung bei Sportvereinen
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Innovatives Wassersparen in Sportvereinen

Mit ihren Rasenflächen und sanitären Anlagen verbrauchen Sportvereine oft hohe Wassermengen. Für den Freiburger Sportverein Blau-Weiß war das Anlass, am eigenen Beispiel zu untersuchen, wie Vereine ihren Verbrauch umweltfreundlicher gestalten können. Ein eigener Brunnen kam wegen dem sinkenden Grundwasserspiegel nicht in Frage, Regenwasser hingegen bot ein großes Potential. Dazu untersuchte das Freiburger Institut für Hydrologie, wie viel Regen überhaupt auf dem Gelände anfällt und ob die Menge ausreicht, um Sportplätze oder Toiletten zu versorgen. Zwar fällt auf einer Dachfläche von etwa 1000 Quadratmetern Regen an und gelangt in eine Zisterne. Um die Spielfelder zu bewässern, reicht dies jedoch bei weitem nicht aus. Nur mehr Dachflächen und größere Zisternen könnten die über 6000 Kubikmeter, die der Verein jährlich benötigt, liefern. Da dies zu kostspielig ist, verwendet der Verein weiterhin das öffentliche Wasser. In den Sommermonaten jedoch sprengt er die Plätze nur noch einmal wöchentlich intensiv anstatt wie bisher täglich . Zu einem ähnlichen Ergebnis kam das Projekt für die sanitären Anlagen. Weil Regenwasser stärker mikrobiologisch belastet ist, eignet es sich nicht für die Duschen. Für die Toiletten würde die Menge ausreichen, allerdings wäre es finanziell nicht lohnend, die Anlagen umzurüsten. Während es sich also im Endeffekt als wenig lohnend herausstellte, Regenwasser in großem Maßstab zu nutzen, spart der Verein jetzt Wasser und Kosten durch seine modernisierten sanitären Anlagen. Sie zeigen besonders den jungen Vereinsmitgliedern, wie man verantwortungsvoll mit Ressourcen umgeht. Beispielhaft ist auch die neue Zisternenanlage, die ungebrauchtes Wasser im Boden versickert und so die Kanalisation entlastet. Mit ihrem umfassenden Ansatz hilft die Studie anderen Vereinen bei ähnlichen Entscheidungen.

Wärmerückgewinnung und Wasserrecycling aus Grauwasser
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Wenn Abwasser zum Rohstoff wird

Der Durchschnittsdeutsche verbraucht 128 Liter Wasser am Tag, davon entfallen etwa 46 Liter auf die Körperpflege, also beispielsweise Baden oder Duschen. Energieintensiv erhitzt ist dieses nur leicht verschmutzte Grauwasser zu schade um ungenutzt als Abwasser in die Kanalisation zu fließen. Bisherige Wasserrecyclinganlagen nutzen aber bisher entweder nur dessen Restwärme, um damit Brauchwasser zu erhitzen oder reinigen das Grauwasser, um es beispielsweise für Waschmaschine und Toilettenspülung wieder zu verwenden. Seit 2006 entwickelte die Firma Pontos ein Gesamtsystem, das anschließend in einem Studentenwohnheim im Freiburger Stadtteil Vauban eine zweijährige Testphase durchlief. Das Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe begleitete den Testbetrieb. Dabei durchläuft das warme Grauwasser einen speziellen Wärmetauscher, in dem es seine Wärme an das zu erwärmende Trinkwasser abgibt. Um das biologisch-physikalisch Wasser anschließend aufzubereiten, nutzte die Firma Pontos das System AquaCycle. Die kompakte, einfach zu bedienende Anlage filtert das Grauwasser vor und reinigt es zweifach durch Biokulturen, um es schließlich mit UV-Strahlen zu hygienisieren. Nach dem Wärmetauscher hat das Wasser noch etwa 10 Grad, was die biologischen Abbauprozesse erschwert, die bisher mit 20 bis 30 Grad abliefen. Obwohl die niedrigere Temperatur die Biokulturen weniger leistungsfähig macht, stellten die Experten fest, dass die Anlage immer noch effizient genug läuft. Wasserfiltration und Wärmerückgewinnung zu kombinieren bietet mehrere Vorteile: Weil die Bewohner weniger Trinkwasser verbrauchen und Abwasser in die Kanalisation leiten, sinkt die Wasserrechnung. Außerdem braucht die die Heizung weniger Energie um das schon vorgewärmte Trinkwasser zu erhitzen. Das Trinkwasser zu erwärmen macht bei einem Niedrigenergiehaus 40 Prozent des Energiebedarfs aus, bei einem Passivhaus sogar mehr als die Hälfte. Für das Freiburger Wohnheim sank der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung um 20 Prozent. Außerdem ersetzte das Grauwasser das Trinkwasser für die Toilettenspülung fast vollständig.