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Energiegewinnung: Zu wenig Magma-Nachschub für die Geothermie

Bei Diskussionen über Geothermie klingt es oft so, als könnten vulkanisch aktive Gegenden wie Island den Rest der Welt mit Energie versorgen. Aber ein Blick auf die Zahlen zeigt, dass dieser Eindruck täuscht.

Artikel von veröffentlicht am
Islands berühmte Blaue Lagune wird von einem Geothermiekraftwerk gespeist.
Islands berühmte Blaue Lagune wird von einem Geothermiekraftwerk gespeist. (Bild: Panoramio/Wikimedia)

Am 26. Januar 2020 gab der isländische Wetterdienst Alarm, mit der niedrigsten Warnstufe. Der Þorbjörn-Vulkan (die Aussprache des Þ entspricht dem englischen th im Wort thorn) und die umliegende Landschaft hoben sich um mehrere Millimeter pro Tag, begleitet von einer Reihe von Erdbeben unter dem Vulkan. Wenn nicht viel mehr Magma nachkommt, ist wohl kein Ausbruch zu befürchten. Das ist auch gut so, denn wenige Kilometer südlich des Vulkans liegt die Kleinstadt Grindavik und nördlich davon das Geothermiekraftwerk Svartsengi. Dessen warmes Kühlwasser speist die berühmte Blaue Lagune, die trotz des Namens weit vom Meer entfernt liegt.

Inhalt:
  1. Energiegewinnung: Zu wenig Magma-Nachschub für die Geothermie
  2. Energie aus Erdwärme zu gewinnen, ist meistens eine Art Bergbau

Die Geothermie ist eine der wichtigsten Energiequellen des Landes. Island liegt an der Grenze zwischen der europäischen und amerikanischen Kontinentalplatte. Die beiden Platten driften auseinander und an der Grenze ist die Erdkruste besonders dünn. Das heiße Erdinnere ist der Oberfläche besonders nah, wodurch schon in geringer Tiefe heiße Gesteinsschichten liegen. Mit deren Hilfe wird Wasser aufgeheizt, in Dampf verwandelt und damit Turbinen angetrieben. Aber diese Energiequelle ist nicht unerschöpflich.

Ein Schwimmbecken voll Magma reicht keine 2 Stunden

Selbst in der unmittelbaren Bruchzone zwischen den Kontinentalplatten dringt nur eine Wärmeleistung von 2 bis 3 Kilowatt pro Hektar an die Oberfläche. Das ist wie der Versuch, ein ganzes Fußballfeld mit einer einzigen Herdplatte zu beheizen. Nur mit einigen Tausend Jahren Zeit und vielen Hundert Metern isolierender Gesteinsschichten können damit hohe Temperaturen erreicht werden. Der Eindruck, dass hier sehr viel Energie aus der Tiefe kommt, täuscht also. Etwas mehr gelangt nur dann an die Oberfläche, wenn sich heißes, flüssiges Magma direkt aus der Tiefe nach oben bewegt.

Das ist wahrscheinlich in der letzten Woche passiert. Die Menge wird auf rund eine Million Kubikmeter Basalt geschätzt. Dieses 1.200 Grad heiße, dünnflüssige Magma könnte 400 olympische Schwimmbecken mit zwei Metern Tiefe füllen. Auch das klingt nach viel Energie, aber selbst für ein kleines Kraftwerk wie Svartsengi reicht die Wärme aus diesem Magma-Nachschub kaum mehr als ein halbes Jahr.

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Die installierte Kapazität zur Stromerzeugung beträgt 46,4 Megawatt (MW), hinzu kommen 150 MW Fernwärme, mit der 20.000 Einwohner versorgt werden. Dafür werden der Erde 320 MW entzogen, in Form von 220 Kilogramm Wasser pro Sekunde, aus denen 80 Kilogramm Dampf mit einer Temperatur von 163 Grad Celsius erzeugt werden. Ein olympisches Schwimmbecken voll glutflüssigem Basalt würde von dem Kraftwerk in einem halben Tag auf Zimmertemperatur abgekühlt werden.

Island ist nicht die Batterie Europas

Wissenschaftler konnten durch Messungen den Energiehaushalt von Island auf etwa 30 Gigawatt (GW) schätzen. Zum Vergleich: In Deutschland wurden 2017 im Jahresdurchschnitt rund 440 GW aus allen Quellen verbraucht, etwas mehr als die Hälfte davon aus Öl und Gas. Dabei wurden rund 70 GW Strom erzeugt.

In Island kann aber nur ein Teil der 30 GW verfügbarer Wärmefluss (Seite 11) tatsächlich genutzt werden. Etwa 15 GW gehen durch Wärmeleitung an die Erdoberfläche verloren, weil nicht die gesamte Insel mit Bohrlöchern überzogen werden kann. Weitere 7 GW gehen durch vulkanische Aktivität verloren. Vom Rest ist 1 GW unzugänglich, weil die Gebiete von Gletschern überdeckt sind. Am Ende bleiben etwa 7 GW an nachhaltig nutzbarem geothermischer Wärmefluss in Island übrig. Daraus lassen sich technisch etwa 1 bis 2 GW Strom erzeugen.

Das ist sehr viel für eine Nation mit etwa so vielen Einwohnern wie Bielefeld. Aber die Vorstellung, aus den Vulkanen Islands die grüne Batterie Europas machen zu wollen, ist illusorisch.

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Energie aus Erdwärme zu gewinnen, ist meistens eine Art Bergbau 
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Jossele 14. Feb 2020 / Themenstart

Weil ja auch die Angst vor einem Polsprung umgeht, hat Da möchte ich nachfragen: Damit...

Zobian 10. Feb 2020 / Themenstart

Vermutlich müsste man etliche Tausend Kubikkilometer um ein paar hundert grad abkühlen...

smonkey 08. Feb 2020 / Themenstart

Als Energiequelle mag das sogar bereits heute stimmen. Norwegen ist der zweitgrößte...

Eheran 07. Feb 2020 / Themenstart

Das habe ich jetzt zwar nicht verstanden, aber ist auch nicht schlimm. Ich danke...

davidcl0nel 07. Feb 2020 / Themenstart

Also mehr als sich selbst versorgen machen sie ja jetzt schon. Nicht durch Stromexport...

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