Energie-Glossar · G
Geothermie
Geothermie ist die Nutzung der im Erdinneren gespeicherten Wärme für Heizung und Stromerzeugung – oberflächennah über Wärmepumpen mit Erdsonden oder -kollektoren, in der Tiefengeothermie ab etwa 400 Metern für Fernwärme und Strom.
Belegt durch:umweltbundesamt.de 1lfu.bayern.de 2swm.de 3
Geothermie: oberflächennah vs. tief
Oberflächennah
Tiefengeothermie
Die wichtigsten Informationen zu Geothermie
- Die Erdtemperatur steigt im Mittel um etwa 3 °C pro 100 Meter Tiefe
- Erdreich bietet vergleichsweise stabile Quelltemperaturen; die tatsächliche Effizienz hängt von Standort und Auslegung ab.
- Tiefengeothermie ist vor allem im Bayerischen Molassebecken und im Oberrheingraben wirtschaftlich
- München baut die geothermische Fernwärmeerzeugung aus; Fernwärme besteht dort weiterhin aus einem Erzeugungsmix.
- Bohranzeige sowie wasser- und gegebenenfalls bergrechtliche Anforderungen standortbezogen prüfen.
Wie funktioniert Geothermie?
Geothermie nutzt die Wärme, die im Erdinneren gespeichert ist – die Erdtemperatur steigt im Mittel um etwa 3 °C pro 100 Meter Tiefe. Je nach Tiefe unterscheiden sich Technik und Anwendung grundlegend: Oberflächennahe Systeme beheizen einzelne Gebäude über Wärmepumpen, die Tiefengeothermie ab etwa 400 Metern speist Fernwärmenetze und kann bei sehr hohen Temperaturen auch Strom erzeugen.
Oberflächennahe Geothermie nutzt Erdwärmesonden oder flach verlegte Kollektoren als Wärmequelle für eine Wärmepumpe. Mit zunehmender Tiefe nimmt der jahreszeitliche Temperatureinfluss ab. Flache Kollektoren reagieren aber deutlich auf Jahreszeit und Bodenfeuchte; auch Sonden werden durch den Wärmeentzug abgekühlt. Die Quelltemperatur ist daher nicht überall und jederzeit konstant. Eine passende Auslegung kann hohe Jahresarbeitszahlen ermöglichen.
Die Tiefengeothermie erschließt entweder hydrothermale Systeme, in denen heißes Grundwasser in durchlässigen Gesteinsschichten zirkuliert, oder petrothermale Systeme, bei denen die Wärme direkt aus dem heißen Gestein gewonnen wird. Stromerzeugung ist je nach Verfahren auch bei geringeren Temperaturen möglich; ihre Wirtschaftlichkeit hängt von mehreren Standortfaktoren ab – in Deutschland dominiert deshalb die Wärmenutzung.
Wo lohnt sich Geothermie in Deutschland?
Oberflächennahe Geothermie ist an vielen Standorten nutzbar, aber Geologie, Grundwasserschutz, Grundstück und Auslegung setzen Grenzen. Bei Tiefengeothermie zählen Molassebecken, Oberrheingraben und Norddeutsches Becken zu wichtigen Potenzialregionen. Eine geeignete Ressource allein garantiert kein wirtschaftliches Projekt.
München ist ein Beispiel für den Ausbau geothermischer Fernwärme. Die SWM betreiben mehrere Anlagen und erweitern ihre Kapazitäten; die gesamte Fernwärmeversorgung besteht weiterhin aus einem Erzeugungsmix. Geothermie kann weitgehend wetterunabhängig Wärme bereitstellen, muss aber geologisch erschlossen und in ein geeignetes Wärmenetz eingebunden werden.
Was müssen Gebäudeeigentümer beachten?
Vor einer Erdwärmesondenbohrung sind Anzeige-, wasserrechtliche und gegebenenfalls bergrechtliche Vorgaben zu klären. Ob eine wasserrechtliche Erlaubnis erforderlich ist, hängt insbesondere vom möglichen Einfluss auf Grundwasser und vom Landesrecht ab. In Schutzgebieten können zusätzliche Beschränkungen gelten. Die Prüfung durch Fachbetrieb und Behörde gehört vor den Baubeginn.
- Bohranzeige und gegebenenfalls erforderliche Genehmigungen vor Bohrbeginn klären – Vorlauf einplanen
- Heiz- und Kühlbedarf des Gebäudes ermitteln, denn danach richtet sich die Sondenauslegung
- Angebote mit ausgewiesener Bohrtiefe, Sondenzahl und prognostizierter Jahresarbeitszahl vergleichen
Erdgekoppelte Systeme verursachen zusätzliche Erschließungskosten, können dafür günstige Quelltemperaturen nutzen. Ob die Mehrinvestition wirtschaftlich ist, hängt von Wärmebedarf, Geologie, Anlageneffizienz, Energiepreisen und Betrachtungszeitraum ab. Pauschale Aussagen für alle Gebäudegrößen ersetzen keine Vergleichsrechnung.
Bei Tiefenprojekten – relevant für Kommunen und Stadtwerke – bleiben das Fündigkeitsrisiko und die hohen Anfangsinvestitionen die zentralen Hürden: Ob eine Bohrung die erhoffte Temperatur und Wassermenge liefert, zeigt sich erst nach Millioneninvestitionen. Bohrkostenzuschüsse und Absicherungsinstrumente sollen dieses Risiko abfedern und den Ausbau beschleunigen.
Quellen & Verweise
- Umweltbundesamt — Geothermie. umweltbundesamt.de · Abruf
- Bayerisches Landesamt für Umwelt — Rechtliche Grundlagen für Erdwärmeanlagen. lfu.bayern.de · Abruf
- Stadtwerke München — Geothermie in München und Region. swm.de · Abruf
Häufige Fragen zu Geothermie
Brauche ich für eine Erdwärmesonde eine Genehmigung?
Bohrungen sind anzuzeigen; eine wasserrechtliche Erlaubnis ist insbesondere bei möglicher Grundwasserwirkung erforderlich. Landesrecht, Schutzgebiete, Tiefe und gegebenenfalls Bergrecht beeinflussen das Verfahren. Klären Sie die Anforderungen vor Beauftragung mit Fachbetrieb und zuständiger Behörde.
Ist eine Erdwärmepumpe besser als eine Luft-Wärmepumpe?
Die im Winter vergleichsweise stabile Erdtemperatur kann eine hohe Effizienz ermöglichen. Erdsonden oder Kollektoren verursachen zusätzliche Erschließungskosten; eine gute Luft-Wärmepumpe kann im passenden Gebäude ebenfalls wirtschaftlich sein. Entscheidend sind Gesamtinvestition, Auslegung, Vorlauftemperatur und prognostizierte Jahresarbeitszahl.
Warum gibt es Geothermie-Fernwärme nicht überall?
Geeignete Temperatur, Ergiebigkeit und Durchlässigkeit des Untergrunds, Bohrkosten und ausreichende Wärmenachfrage müssen zusammenpassen. Neben Molassebecken und Oberrheingraben gibt es weitere Potenzialregionen, etwa das Norddeutsche Becken. Die Wirtschaftlichkeit bleibt standortabhängig.
Kann Geothermie auch Strom erzeugen?
Ja. Geeignete Kraftwerksprozesse können auch Thermalwasser deutlich unter 150 °C nutzen. Eine universelle Wirtschaftlichkeitsgrenze gibt es nicht; Förderrate, Temperatur, Hilfsenergie, Investition und Wärmenutzung sind entscheidend.