Grafik: Vermuteter Temperaturverlauf geologischer Störzonen nach 30 Jahren Betriebszeit

Geothermie - Prof. Thomas Kohl

Die Wärme aus dem Erdinneren ist eine erneuerbare Energiequelle mit großem Potenzial. Der Experte befasst sich in verschiedenen Forschungsprojekten mit den Voraussetzungen für eine sichere Nutzung dieser CO₂-armen Energieressource und hat dabei die Umweltauswirkungen im Blick.

Grundlastfähige Energiequelle: Geothermie sicher nutzen

„Mit der Energiewende ist die Nutzung der Erdwärme sehr relevant geworden, die Stärke der Geothermie ist ihre Grundlastfähigkeit und Versorgungssicherheit“, sagt Thomas Kohl. Das Wärmereservoir in drei bis fünf Kilometern Tiefe ist rund um die Uhr verfügbar und von Wind und Wetter unabhängig. Geothermie lässt sich als Fernwärme verwenden oder mit Dampfturbinen in Elektrizität umwandeln. Zu den Forschungsthemen des Geophysikers gehören die komplexen Prozesse rund um die Förderung des mindestens 130 Grad Celsius warmen Wassers. Wenn das Tiefengestein nicht ausreichend wasserdurchlässig ist, wird das unterirdische Netz aus Klüften, Spalten und Poren mit technischer Hilfe erweitert, indem große Mengen Wasser ins Bohrloch gepresst werden. „Bei der hydraulischen Stimulation des Gesteins wird in der Geothermie anders als bei der in den USA praktizierten Schiefergaserschließung vorgegangen. Geothermie kommt ohne chemische Stoffe aus, kann unter Umständen aber kleine Erdbeben verursachen“, so Kohl. Ein Ziel seiner Forschungen ist es, Umwelteinflüsse, zum Beispiel Grundwasserverschmutzung oder Mikroerdbeben, soweit wie möglich zu vermeiden. Dazu analysiert er unter anderem Spannungsfelder und die Rissausbreitung im Gestein. In einem Untergrund-Technikum GeoLaB - nahe eines stillgelegten Bergwerks im Schwarzwald oder Odenwald - plant Kohl mit seinem Team, die Vorgänge bei der hydraulischen Stimulation im Gesteinskörper experimentell zu messen und besser zu verstehen. „Das Geothermielabor GeoLaB wird es uns ermöglichen, die Geomechanik dreidimensional im realen Maßstab zu untersuchen“, so der Experte, der seit 2010 die EnBW-Stiftungsprofessur Geothermie innehat und Leiter europäischer Arbeitsprogramme ist. Der Wissenschaftler wertet Daten aus dem Geothermie-Forschungsprojekt im elsässischen Soultz-sous-Forêts und dem Geothermiekraftwerk in Bruchsal bei Karlsruhe aus und erstellt daraus Modelle, die zur Bewertung der Eignung künftiger Geothermie-Standorte genutzt werden können. Zu den Themen Grundwasserschutz, Umweltauswirkungen oder dem Einsatz von korrosionsarmen Werkstoffen für Bohrrohre kooperiert Kohl interdisziplinär mit weiteren Instituten des KIT wie dem Institut für Mineralogie und Geochemie. „Im Themenbereich Erneuerbare Energie bietet das KIT hohe Kompetenz“, so Kohl. (afr)

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Fotonachweis:
Grafik Geothermie: S. Held, Institut für Angewandte Geothermie (AGW), KIT
Porträt Prof. Thomas Kohl, AGW: Privat