Wie funktioniert geothermisches Bohren?

Geothermisches Bohren ist ein Verfahren, bei dem der Erde Wärme entzogen und produktiv für den Energiebedarf genutzt wird. Die Wärme kann direkt für einige Bedürfnisse wie Raumheizung verwendet werden, aber der wahre Wert für den Massenmarkt liegt darin, dass diese Wärme in andere Formen umgewandelt werden kann. Die Stromerzeugung ist einer der häufigsten Gründe für geothermische Bohrungen im industriellen Maßstab.

Geothermie ist an vielen Orten der Erde eine der großen unerschlossenen Ressourcen. Die Physik lehrt, dass ein Großteil der Energie des Universums in Form von Wärme vorliegt und dass die Menschen die Wärme, die sie haben, normalerweise nicht gut nutzen können. Auch bei der Energieumwandlung anderer Formen ist der Grund für den Wirkungsgradverlust die bei der Umwandlung erzeugte Wärme, die für keinen praktischen Zweck verwendet wird.

Geothermische Bohrungen sollen dies ändern. Durch das Bohren von Löchern tief in die Erdkruste, insbesondere in bestimmten Regionen der Welt, wie dem pazifischen Rand, besteht die Möglichkeit, auf riesige Energievorräte zuzugreifen. Geothermische Bohrungen können ein wichtiger Prozess sein, da diese Bohrungen je nach Standort auf der Welt bis zu 5 km oder mehr tief reichen können. Obwohl in allen Teilen der Welt Wärme verfügbar ist, müsste man an manchen Orten viel tiefer graben, was die Gewinnung von Geothermie erschwert. Somit würden die Kosten für geothermische Bohrungen in diesen Gebieten wahrscheinlich den Nutzen übersteigen.

Ist der Brunnen einmal gebohrt, gibt es einen schier endlosen Energievorrat. Ein weiterer Vorteil der geothermischen Bohrungen ist die Tatsache, dass die Wärme steigt, was bedeutet, dass nur sehr wenig Mechanisierung erforderlich ist, um die Energie an die Oberfläche zu bringen, sobald die Trasse erstellt wurde. Der Prozess endet jedoch nicht einfach mit den geothermischen Bohrungen. Sie muss noch in nutzbare Energie umgewandelt werden.

In einigen Fällen ist die Energieumwandlung nicht erforderlich. Dies wird am häufigsten beobachtet, wenn die Energie für die Raumheizung verwendet wird. Dies ist jedoch eine völlig andere Situation als bei kommerziellen Geothermiebohrungen. In diesem Fall muss die Erdwärmequelle nicht annähernd so tief gehen. Nur wenige Meter unter der Erde hält die Erde an fast allen Orten eine nahezu konstante Temperatur zwischen 50 und 60 Grad Fahrenheit (10 bis 15.5 Grad Celsius). Daher muss die Luft nur noch etwa 10 Grad mehr erwärmt werden, um es angenehm zu machen.

Wenn eine Umwandlung erforderlich ist, wird dies normalerweise durch die Erzeugung von Dampf erreicht. Einige Brunnen tun dies bereits auf natürliche Weise, was den Prozess weiter vereinfacht. In anderen Fällen wird Dampf mit der verfügbaren Wärme erzeugt. Dieser Dampf dreht dann Turbinen, die den Strom produzieren. Einmal gebohrt, bieten geothermische Brunnen eine sehr saubere Energiequelle ohne Schadstoffe oder Treibhausgase. Als Verwendungshinweis kann Geothermie manchmal in zwei Wörtern geschrieben werden: Geothermie.