Heißes Wasser als Energiequelle der Zukunft

Energie aus klassischen Quellen wird weltweit knapp und teuer - Grund genug, sich nach alternativen Quellen umzusehen. Eine Möglichkeit der Energiegewinnung ist die Nutzung heißen Grundwassers. Geologen der Ruhr-Universität befassen sich damit, den optimalen Ort und die beste Methode zu finden, dem Wasser aus der Tiefe seine Energie abzugewinnen.

Mit detektivischem Gespür ermitteln sie dafür, wie es Tausende Meter unter der Erde aussieht. So erstellten sie eine Karte des Tiefenwassers für Zentral- und Südchile und nutzen ihre Erkenntnisse für das Projekt PROMETHEUS, das Erdwärme für die RUB nutzbar machen soll. Über ihre Arbeiten berichten sie in RUBINinternational, der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins der Ruhr-Universität.

Gase heizen das Tiefenwasser

Mit dem Hubschrauber ist das Cordón-Caulle-Hochplateau in Chile am besten zu erreichen; Pfade führen dann weiter durch den dichten Urwald. Hier vermuten die Forscher unterirdische Heißwasservorkommen, die sich durch ein Kraftwerk nutzen lassen könnten. Bei der Auswahl des optimalen Standorts sind allerdings vielfältige Bedingungen zu berücksichtigen: In der Nähe aktiver Vulkane wäre es zu unsicher, daher suchen sie nach zerdrückten Bäumen und ähnlichen Anzeichen vulkanischer Aktivität, um solche Standorte von vornherein auszuschließen. Oberflächennahes Grundwasser ist zu kalt und damit ungeeignet zur Energiegewinnung. Die Forscher suchen deswegen Anzeichen für eine unterirdische Wasserzirkulation tieferer Gewässer. Die chemische Zusammensetzung des Wassers erlaubt Rückschlüsse darauf. Eine hohe Arsenkonzentration etwa zeigt warmes Wasser aus der Tiefe an, das durch aufsteigende Gase beeinflusst und geheizt wird. Anhand von pH-Wert, elektrischer Leitfähigkeit, Temperatur und dem Gehalt bestimmter chemischer Elemente lässt sich bei Quellwasser der Anteil warmen Grundwassers ermitteln. Die Forscher schätzen außerdem die Menge des vorhandenen Grundwassers in dem Gebiet ab, denn nur wenn ausreichend Wasser da ist, lässt es sich effizient nutzen. So erstellen sie als Kooperationspartner des FONDEF-Projekts (Fomento al Desarrollo Cientifico y Tecnológico) eine Karte der geeigneten Orte für ein Kraftwerk in Zentral- und Südchile.

Erkenntnisse zu Hause weiterverwenden

Die Erkenntnisse, die sie in Chile gewonnen haben, können die Forscher dann zu Hause gleich weiterverwenden. Auch an der Ruhr-Universität gibt es Pläne, die Wärme des Wassers aus der Tiefe zu nutzen. Eine Machbarkeitsstudie hat bereits gezeigt, dass das prinzipiell möglich ist. Allerdings sind die Verhältnisse hier anders als in Chile mit seiner durch aktiven Vulkanismus geprägten Landschaft. In Bochum gibt es z.B. im Untergrund kein natürliches Kluftsystem, durch das das Wasser im Gestein zirkuliert. Um einen Kreislauf herzustellen, müssen voraussichtlich künstliche Klüfte geschaffen werden. Die Bohrungen müssen um die 4000 Meter tief sein, um ausreichend heißes Wasser "anzuzapfen". In dieser Tiefe hat es eine Temperatur von etwa 120°C. Das an die Oberfläche geholte Wasser wird nach seiner Nutzung wieder zurück in die Erde gepresst, wo es sich wieder aufheizt (Hot-Dry-Rock-Verfahren). Die Erwärme soll für etwa 30 Jahre Energie für die RUB und ihre Umgebung liefern.

Quelle: Pressemitteilung Informationsdienst Wissenschaft e.V.