Energie,  Nachhaltigkeit,  Ökologie

Erdwärmenutzung im Bürokomplex der ehemaligen Zementfabrik

Geothermie als Chance aus der BUZ 04-2004

Unsere Heizungen müssen in der Regel ständig mit fossiler Energie gefüttert werden, eine andere Form der Energie kann man hingegen durch Erdwärme nutzen. Auch wenn die Anfangsinvestitionen höher sind, hat man diese Mehrkosten bei richtiger Planung häufig schon nach kurzer Zeit wieder hereingeholt. Auch bei der GWI AG in Bonn, einem IT-Dienstleister für Krankenhaus-Management-Systeme, wollte man nicht unbedingt Geld verschwenden, als daran gedacht wurde,das neue Verwaltungsgebäude im Innovations-park „Bonn-Visio” geothermisch heizen und kühlen zu lassen.

Viele haben die Bauentwicklung rund um die ehemalige Zementfabrik in Bonn-Beuel verfolgt:
„Bonn-Visio” nennt sich der Büropark, der seit dem ersten April die ersten Mieter beherbergt: die GWI AG sowie deren Tochterunternehmen medical net AG, medical economix AG und medical partners AG. Zentrum des Komplexes ist das ehemalige Fabrikgelände, dessen zum Teil denkmalgeschützte Gebäude wie Wasserturm und Direktorenvilla in einen neuen modernen Bürokomplex integriert wurden. 12.000 Quadratmeter Bürofläche und zusätzlich 2.000 Quadratmeter Tiefgaragenfläche sind dort entstanden, wo sich vorher Spaziergänger und Inline-Skater tummelten.
Mit dem Ziel, die Betriebskosten des neuen Verwaltungsbaus so niedrig wie möglich zu halten und dennoch eine ökologisch optimale Lösung zu entwickeln, kam sehr schnell die Erdwärme ins Spiel. Die EWS Erdwärme-Systeme GmbH aus Delbrück erarbeiteten dafür ein Konzept, deren Herzstück eine Grundwasserwärmepumpenanlage stellt. Vier Brunnenbohrungen waren dafür erforderlich: je zwei Förder- und Schluckbrunnen. Jede Bohrung verfügt über eine Kapazität von 16 Litern pro Sekunde. Die Heizleistung dieses Systems beträgt zirka 600 Kilowatt, die Kühlleistung rund 550 Kilowatt. Gegenüber konventionellen Anlagen können durch den Einsatz dieser innovativen Technologie Betriebskosten von jährlich 20.000 Euro eingespart werden. Damit amortisieren sich die Mehraufwendungen in die Investition bereits nach drei Jahren.

Bürokomplex in der ehemaligen Zementfabrik Foto: Oliver Kohlsch, EWS

Wie funktioniert die Gewinnung von Erdwärme denn genau und warum nutzen es dann nicht alle, wenn sich die Investitionen derart schnell rechnen? Geothermie ist die unterhalb der festen Oberfläche der Erde gespeicherte Wärmeenergie. Man nennt sie daher auch Erdwärme. Je tiefer man in das Innere der Erde vordringt, desto wärmer wird es. Bei uns in Mitteleuropa nimmt die Temperatur um etwa drei Grad Celsius pro hundert Meter Tiefe zu. Heute geht man davon aus, dass im Erdinnern, im Kern der Erde, Temperaturen von etwa 5.000 – 6.000 Grad Celsius erreicht werden.
Erdwärme ist die einzige erneuerbare Energiequelle mit quasi unerschöpflichem Potenzial, die jahreszeitlich und tageszeitlich unabhängig zur Verfügung steht und deren Nutzung nachhaltig klimaschädliche Emission mindert. Nun ist Deutschland nicht gerade für seine heißen Quellen berühmt. Aber Erdwärme gibt es dennoch im Überfluss. Allein das Strom- Potenzial unter der Fläche Deutschlands übersteigt den Bedarf um das 600fache“, so Werner Bußmann von der GeothermischenVereinigung. Für die Wärmegewinnung werde Geothermie auch hier zu Lande inzwischen recht umfangreich genutzt. Bislang sei in größeren und kleineren Anlagen eine Wärmeleistung von etwa 700 Megawatt installiert. Um mit oberflächennaher Geothermie Privathäuser, Schulen und öffentliche Gebäude zu heizen, werden in bis zu 400 Metern Tiefe Wärmepumpen installiert. Diese funktionieren umgekehrt wie ein Kühlschrank: Die Pumpen entnehmen die Wärme aus dem Erdreich, das dabei abkühlt, und heizen damit das Innere des Gebäudes.
Ein anderer Weg der Energienutzung ist die „hydrothermale -Geothermie”. Dabei werden unterirdische Heißwasservorkommen angezapft. Ausreichend große und zugängliche Quellen gibt es in der Norddeutschen Tiefebene, dem Molassebecken zwischen Donau und Alpen, der Schwäbischen Alb und dem Oberrheintal. Wie eine Untersuchung des GeoForschungsZentrums Potsdam ergab, könnten 29 Prozent des Wärmebedarfs mittels der hydrothermalen Geothermie gedeckt werden, die oberflächennahe Geothermie könnte noch einmal 28 Prozent des Bedarfs sichern.
Im mecklenburgischen Neustadt-Glewe wird aus dem heißen Wasser seit kurzem auch Strom erzeugt. Ende vergangenen Jahres ist dort das erste geothermische Kraftwerk Deutschlands ans Netz gegangen. 97 Grad heißes Wasser wird aus etwa zwei Kilometern Tiefe an die Oberfläche transportiert. Das Wasser treibt dann eine Turbine an. Rund 500 Haushalte werden so mit Strom versorgt.
Zudem haben Forscher in den vergangenen Jahren das so genannte „Hot Dry Rock”-Verfahren
entwickelt, bei dem die Energie von heißem, trockenen Gestein zur Stromerzeugung genutzt wird.
Um die Wärme aus der Tiefe nach oben zu bekommen, wird Wasser eingeleitet. Wie bei einem unterirdischen Durchlauferhitzer wird es am heißen Gestein erwärmt und nach oben zurück befördert.
Diese Methoden stecken jedoch noch in den Kinderschuhen und bis wir alle unsere Wärmepumpe unter dem Haus liegen haben, werden sicherlich noch einige Heizperioden ins Land gehen.
Weiterführende Links:
Geothermische Vereinigung: www.geothermie.de

Geologischer Dienst NRW: https://www.gd.nrw.de