Bis 2030 soll Erdwärme eine Terawattstunde zum heimischen Energiemix beitragen. Warum 140 Grad heißes Wasser aus 3.000 Metern Tiefe die sauberste Lösung sein könnte, aber nur Wien und Graz profitieren.

Wettert Donald Trump gegen die Energiewende und die Regulierung der Ölindustrie, skandiert er gerne: „Drill, baby, drill!“. Ein Joint Venture aus OMV und Wien Energie nimmt sich die Aufforderung des US-Präsidenten zu Herzen. Es bohrt im 22. Wiener Gemeindebezirk allerdings nicht nach Erdöl. Sondern nach heißem Formationswasser. „In den ersten zehn Kilometern der Erdkruste befindet sich 50.000-mal mehr Wärme als alle vorhandenen Kohle-, Öl- und Gasvorkommen liefern können“, sagt Angelika Zartl-Klik, zum Zeitpunkt des Interviews OMV Senior Vice President Low Carbon Business. „Die Wärme ist also da, wir müssen sie nur verfügbar machen.“

Das Gemeinschaftsunternehmen deeep will dieses Ziel mit Wiens erster Tiefengeothermie-Anlage erreichen. „In Wien haben wir gleich zwei Vorteile“, sagt Linda Kirchberger, Geschäftsbereichsleiterin Asset Dekarbonisierung und Neue Technologien bei Wien Energie. „Erstens sitzt die Stadt direkt auf einem Reservoir mit bis zu 140 Grad heißem Wasser. Dieses sogenannte Formationswasser ist in über 3.000 Metern Tiefe in einer wasserführenden Gesteinsschicht im Aderklaaer Konglomerat gespeichert, das sich von Gloggnitz bis zur tschechischen Grenze zieht. Und zweitens verfügen wir über eines der größten Fernwärmenetze Europas.“ Das ist wichtig, weil Tiefengeothermie nur im großen Stil und mit kurzen Transportwegen Sinn macht. Dank der guten Voraussetzungen könnten mit dieser Anlage aber bis 2028 immerhin 20.000 Wiener Haushalte versorgt werden.

Wie das funktionieren soll, demonstriert das Pilotprojekt in der Seestadt Aspern. Im vergangenen Sommer wurden hier die Probebohrungen für ein Heizsystem neuer Art abgeschlossen: „Über die Produktionsbohrung fördern wir das beim Austritt etwa 100 Grad heiße, hoch mineralisierte Wasser aus dem Reservoir an die Oberfläche. Hier gibt es seine Hitze im Wärmetauscher an das Fernwärmenetz ab, bis es auf 50 bis 65 Grad abgekühlt ist – die optimale Temperatur werden wir jetzt im Fördertest definieren. Und dann wird es in einem geschlossenen Kreislauf vier Kilometer entfernt über die Injektionsbohrung zurück in den Untergrund geschickt.“

Nachteilen wie hohen Investitionskosten und Standortgebundenheit stehen massive Pluspunkte gegenüber. Zum einen produziert hydrothermale Tiefengeothermie – etwaige Wartungsarbeiten ausgeklammert – tatsächlich sieben Tage die Woche je 24 Stunden lang Wärme. Zum anderen ist sie extrem energieeffizient, weil die Wärme nicht erst aus einer anderen Energiequelle erzeugt werden muss. Und drittens hinterlässt sie an der Oberfläche nur einen minimalen Fußabdruck: Der geringe Platzbedarf der 30 Zentimeter breiten Bohrstelle und des in einem Gebäude verborgenen Wärmetauschers dürfte selbst streitlustige Nachbarn nicht zu Traktor-Demos und Unterschriftenlisten provozieren.

Trinkwasserreservoirs bleiben von der Geothermie ebenfalls unberührt: Die Wasserkreisläufe der Tiefengeothermie-Anlage, der Fernwärme und der von der Fernwärme gespeisten Gebäude sind jeweils strikt voneinander getrennt. „Wir versuchen die Effizienz der Anlage zusätzlich zu optimieren, indem wir den Wasserrücklauf aus dem Wärmetauscher noch einmal durch eine Großwärme- pumpe schicken, um vor Ort noch ein paar zusätzliche Megawatt aus der Anlage zu generieren“, sagt Linda Kirchberger.

Mit Hilfe der aktuellen Loop-Tests soll das bereits existierende 3D-Modell des Untergrundes weiter präzisiert werden. Hydrothermale Tiefengeothermie benötigt nämlich spezielle geologische Voraussetzungen, weshalb sie europaweit bisher nur in Paris und München zur Anwendung kommt. Die Wiener Ergebnisse sind aber so vielversprechend, dass OMV und Wien Energie bis 2040 sogar 200.000 Wiener Haushalte mit emissionsfreier Fernwärme versorgen wollen.

Nächste Station: Graz

Hat auch Graz die Voraussetzungen für die nachhaltige Wärmeversorgung durch Heißwasservorkommen? Das wird seit Jahresbeginn auf einer Messstrecke von 900 Kilometern in einer Tiefe von 700 bis 3.500 Metern untersucht. Seismische LKWs erzeugen dafür zwischen Graz, Voitsberg, Leibnitz und Deutschlandsberg entlang öffentlicher Straßen kontrollierte Schwingungen, die mit Geophonen aufgezeichnet werden und Aufschluss über den Aufbau des Untergrundes geben. Der muss nämlich optimalen Voraussetzungen genügen: Passende Bohrstellen sollten sich in einem Radius von 30 Kilometern um die künftige Kundschaft befinden, auf größeren Distanzen verliert das Heißwasser zu viel von seiner Ausgangstemperatur.

Darum forscht die OMV parallel an einer noch aufwendigeren Alternative, die auch ohne natürliche hydrothermale Vorkommen funktionstüchtig ist: der Nutzung von Erdwärme mit Hilfe des Thermosiphon-Effekts. Im deutschen Geretsried ist der sogenannte Eavor-Loop bereits in Anwendung: Zwei vertikale Bohrungen und zwölf laterale Seitenbohrungen von 16 Kilometern Länge bilden zusammen einen riesigen unterirdischen Wärmetauscher, der völlig wartungsfrei Wärme erzeugt, aus der sich auch Strom gewinnen lässt. So könnten auch geologisch weniger begünstigte Großstädte von der natürlichen Fußbodenheizung tief unter der Erde profitieren.

Profil