Laut einer aktuellen Stanford-Studie könnten petrothermale Geothermieanlagen in Kombination mit Wind- und Solarkraft nicht nur die Stromkosten halbieren, sondern auch Grundlastkraftwerke ersetzen.
Enhanced Geothermal Systems (EGS) nutzen die natürliche Erdwärme aus tiefen Schichten zur kontinuierlichen Stromproduktion. Forscher der Stanford University belegen in der Fachzeitschrift „Cell Reports Sustainability“, dass diese Technik die Stromkosten im Vergleich zu fossilen Energien mehr als halbieren kann. EGS fungieren dabei als verlässliche Grundlastquelle und können den Bedarf an Wind- und Solaranlagen sowie an Batteriespeichern senken.
Ingenieure erschließen mit EGS (auch petrothermale Geothermie genannt) Wärme in drei bis acht Kilometern Tiefe. Zuerst führen sie präzise Bohrungen in das tief liegende Gestein durch. Danach pumpen sie Wasser mit hohem Druck in das Bohrloch. Dieser gezielte Druck bricht das Gestein auf und schafft so künstliche Wege für den Wärmetransport.
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Das Wasser im Untergrund heizt sich durch die natürliche Erdwärme auf. Anschließend befördern Pumpen es wieder an die Oberfläche. Dort nutzen Kraftwerke die thermische Energie direkt für die saubere Stromerzeugung. Diese technische Effizienz ermöglicht eine Platzersparnis beim Ausbau der erneuerbaren Energien.
Petrothermale Geothermie könnte Stromkosten halbieren
Die Studie zeigt, dass bereits ein EGS-Anteil von zehn Prozent den Bedarf an Onshore-Windkraftanlagen um 15 Prozent verringern kann. Auch die notwendige Solarfläche würde durch diese Ergänzung um zwölf Prozent sinken. Besonders deutlich kann die Technologie das Netz bei den Batteriespeichern entlasten, deren Kapazitätsbedarf um 28 Prozent zurückginge.
In untersuchten Ländern könnte der gesamte Flächenverbrauch für die Energieerzeugung dadurch von 0,57 auf 0,48 Prozent sinken. Besonders dicht besiedelte Kleinstaaten wie Singapur, Gibraltar, Taiwan und Südkorea würden von diesem geringen Flächenbedarf profitieren.
In diesen Regionen leben viele Menschen auf engstem Raum, was den Bau großflächiger Windparks oder Solarfelder erschwert. EGS versprechen eine Lösung, da die Kraftwerke wenig Platz beanspruchen und Energie direkt aus der Tiefe gewinnen. So könnten diese Regionen ihre Versorgung absichern, ohne wertvolle Landflächen opfern zu müssen.
Sichere Energieversorgung ohne Reservekraftwerke
Der Wechsel von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Systemen kann die Stromkosten generell um rund 60 Prozent senken. Berücksichtigt man zusätzlich die Gesundheits- und Klimafolgekosten, sinken die gesellschaftlichen Gesamtausgaben sogar um über 90 Prozent. Eine stabile Grundlastquelle wie EGS beeinflusst die reinen Systemkosten dabei kaum.
Die Studie beweist, dass wetterabhängige Energiequellen keine teuren Reservekraftwerke für die Versorgungssicherheit benötigen. Laut der Studie haben EGS das Potenzial, die bisherige Funktion von Kohle- und Kernkraftwerken im Stromnetz zu übernehmen. Als neues Grundlastkraftwerk würde die petrothermale Geothermie eine sichere Versorgung rund um die Uhr garantieren.
Damit bietet die Technologie einen vielversprechenden Weg, die globale Erwärmung und Luftverschmutzung relativ kostengünstig zu reduzieren.
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