Geothermie: Wärme wird zum klimaneutralen Heimatprodukt

Unter unseren Füßen verbirgt sich in tiefen Gesteinsschichten viel Potenzial für die Wärmewende: die Geothermie (Erdwärme). Rund um die Uhr stabil verfügbar und vollständig emissionsfrei hat Geothermie das Potenzial, künftig große Teil der Fernwärme für Münster klimaneutral bereitzustellen.

Im Süden Deutschlands wird Tiefe Geothermie bereits seit Jahrzehnten genutzt. In der bayrischen Landeshauptstadt ist Erdwärme aus der Tiefe seit Jahren ein wichtiger Pfeiler der Wärmeversorgung. In Nordrhein-Westfalen ist die Geothermie noch eine junge Technologie.

Wir wollen diesen Schatz heben und Münsters Wärme klimaneutral und unabhängig von importierten fossilen Brennstoffen machen. Und damit ein deutliches Zeichen für die Erdwärme-Wende in Nordrhein-Westfalen setzen. 

Geologische Grundlagenarbeit: Seismische Untersuchungen

Im Winter 2021 führte der Geologische Dienst NRW in Münster und dem Münsterland eine 2-D-Seismikkampagne durch, um die geologischen Potenziale für Tiefe Geothermie zu untersuchen. Dabei ist ein zweidimensionales Abbild des Untergrunds entstanden.

Die Ergebnisse sind vielversprechend: Gleich drei wasserführende Kalkgesteinsschichten befinden sich in verschiedenen Tiefen unterhalb des Stadtgebiets.

 

Um das zweidimensionale Bild zu verfeinern, sind weitere Untersuchungen notwendig. Denn jeder Datenpunkt erhöht die Erfolgswahrscheinlichkeit und die Sicherheit einer späteren Bohrung.

Im nächsten Schritt planen wir daher erneute seismische Messung im Stadtgebiet von Münster. Diese Machbarkeitsstudie hat zum Ziel, geeignete Standorte für Tiefenbohrungen zu identifizieren.

 

Das Aufsuchungsfeld

Bereits im Januar 2021 haben wir für das Stadtgebiet Münster eine Aufsuchungserlaubnis für den Bodenschatz Erdwärme von der zuständigen Bezirksregierung Arnsberg erhalten. Weitere Informationen zu den in der zweiten Jahreshälfte 2024 geplanten geologischen Untersuchungen veröffentlichen wir in Kürze.

Unsere Partner

Seit 1991 setzt sich der Bundesverband Geothermie e.V. mit seinen Mitgliedern aus Industrie, Wissenschaft, Planung und der Energieversorgungsbranche in der gesamten Bandbreite geothermischer Technologien ein.

Die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG forscht an sieben Standorten auf den Gebieten integrierter Energieinfrastrukturen, Geothermie und Sektorenkopplung für eine erfolgreiche Energiewende.

Gemeinsam mit STAWAG (Aachen), den Stadtwerken Bochum, den Stadtwerken Düsseldorf, Stadtwerke Duisburg und der Energieversorgung Oberhausen engagieren sich die Stadtwerke Münster für die Nutzung von Geothermie in Nordrhein-Westfalen.

Häufige Fragen

Geothermie wird bereits seit Jahren erfolgreich eingesetzt. Die Technologie ist nicht neu und vielerorts erprobt. Klar ist aber auch: Vollständig risikolos ist auch die Tiefe Geothermie nicht. Um geologische Risiken im Vorfeld möglicher Bohrungen auszuschließen, betreiben wir ein umfassendes Risikomanagement und intensive Vorstudien. Dabei unterstützen uns die Geothermie-Spezialisten der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie. 

Als Trinkwasserversorger für Münster liegt uns der Schutz dieser wertvollen natürlichen Ressource besonders am Herzen. Daher ist es für uns selbstverständlich, dass wir um die Münsterschen Wasserschutzgebiete und die Einzugsbereiche unserer Brunnen bei den Geothermie-Planungen einen weiten Bogen machen. Die wasserführenden Schichten aus denen heißes Thermalwasser gewonnen wird, liegen bei Tiefer Geothermie in 1.500 bis 6.000 Metern Tiefe. Das Trinkwasser für Münster gewinnen wir aus Brunnen, die bis zu 80 Meter tief liegen.  

Nein, denn das Thermalwasser läuft bei der geothermischen Anwendung in einem Kreislauf. Über eine Förderbohrung wird das heiße Tiefenwasser in ein oberirdisches Heizwerk geholt, über eine Injektionsbohrung wird es abgekühlt wieder abgegeben und kann sich in der Tiefe wieder aufheizen. 

Noch liegen uns nicht ausreichend Daten vor, um mögliche Standorte für eine Tiefenbohrung oder gar kein künftiges Heizwerk benennen zu können. 

Der Bundesverband Geothermie hat ein umfassendes Informationsangebot zur Geothermie: www.geothermie.de 

 

Geothermie-Heizwerke nutzen die natürlichen Thermalwasserreservoire in tiefen Gesteinsschichten der Erde, um klimaneutrale Wärme für Heizung und Warmwasser zu erzeugen. Das Energieangebot in tiefen Erdschichten nach menschlichem Ermessen unerschöpflich und grundlastig. Je tiefer wir in den Untergrund schauen, desto heißer wird es. Je 100 Meter Tiefe steigt die Temperatur um etwa drei Grad Celsius.

Die Stadtwerke Münster verfolgen ein Projekt für hydrothermale Geothermie. Dabei wird für die Wärmeerzeugung heißes Thermalwasser aus 1.000 bis 6.000 Metern Tiefe mit einer Förderbohrung an die Oberfläche geholt. In einem Heizwerk an der Oberfläche wird dem Wasser die Wärmeenergie entzogen und in das Fernwärmenetz gespeist. Das abgekühlte Thermalwasser wird dem unterirdischen Kreislauf über eine zweite Bohrung wieder zugeführt.

Für die Fernwärme in Münster planen wir mit einer hydrothermalen Geothermieanlage, die Thermalwasserreservoire in tiefen Gesteinsschichten bis zu 6.000 Metern zur Wärmegewinnung nutzt.
In Nahwärmnetzen kann auch die oberflächennahe Geothermie eine grüne Wärmeoption sein. Dabei wird die Erdwärme aus bis zu 400 Metern Tiefe über Erdsonden gewonnen.

Insbesondere in Baden-Württemberg, einer tektonisch aktiven Region, wurde der Einfluss von Geothermie auf induzierte – also künstlich ausgelöste – Erdbeben untersucht. Dort wurden seit 1994 insgesamt 16 induzierte Beben verzeichnet, von denen aufgrund der geringen Magnitude (kleiner 2) keines verspürt wurde. Die meisten induzierten Beben werden im Zusammenhang mit Bergbau und Steinbruch- Arbeiten beobachtet (Sprengungen). Aber auch ein Konzert der Künstlerin Taylor Swift sorgte schon für messbare seismische Ausschläge.

Um im Vorfeld potenzielle geologische Risiken bestmöglich zu minimieren, wollen wir uns mit Hilfe seismischer Untersuchungen ein möglichst genaues Bild des Untergrunds machen. 2D- und 3D-Seismikuntersuchungen können Störungszonen identifizieren, geomechanische Modellierungen erlauben es, Risiken abzuschätzen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen (z.B. durch einen geänderten Bohrpfad).

Das Auftreten und die Größe von induzierten Erdbeben hängen ab von:

  • Eigenschaften des Untergrunds
  • Größe der Störungen (Bruchflächen)
  • Druck, mit dem Wasser in den Untergrund gepresst wird.

Bei allen Schritten im Projekt begleiten uns durch renommierte Experten, beispielsweise von unserem Forschungspartner, dem Fraunhofer IEG.

Bei der von den Stadtwerken Münster geplanten hydrothermalen Geothermie werden natürlich vorhandene Tiefenwässer und Fließwege genutzt und das geförderte Wasser in einem Kreislauf geführt.

Fracking kommt bei der so genannten petrothermalen Geothermie zum Einsatz. Dabei werden Risse im Gestein künstliche erzeugt oder erweitert, um unterirdische Wärmetauscherflächen zu schaffen. Dies ist in Münster nicht geplant.

Zur Stromerzeugung eignet sich Geothermie dann, wenn das Tiefenwasservorkommen sehr hohe Temperaturen aufweist. Bedingt durch die spezielle Geologie werden ausreichende Temperaturen nur in wenigen Gebieten in Deutschland erreicht. Die Stadtwerke Münster fokussieren daher ganz klar Geothermie für die Wärmeversorgung.