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Mia san grün!

Die Stadtwerke München (SWM) haben eine Vision: Bis 2040 soll München die erste deutsche Großstadt werden, in der Fernwärme zu 100 % aus regenerativen Energien gewonnen wird. Große Hoffnung setzen die Verantwortlichen dabei in die Geothermie, im Volksmund auch Erdwärme genannt. Es ist ein ambitioniertes Vorhaben, doch die Voraussetzungen  dafür scheinen in der bayerischen Hauptstadt exzellent.

Erste Investitionen bereits im Jahr 2009

200 Mio. Euro nahmen die SWM im Jahr 2009 in die Hand, um ein Ausbauprogramm für Fernwärme auf die Beine zu stellen. Der Erfolg ließ nicht lang auf sich warten: Bereits heute belegt München bei der umweltschonenden Fernwärmeversorgung aus Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) einen Spitzenplatz in Europa. Im Bundes- sowie im EU-Durchschnitt liegt der KWK-Anteil der Stromproduktion bei 12 %. Die SWM hingegen erzeugen rund 70 % des Stroms für München in solchen Anlagen.

2011 vermeldete das Unternehmen einen Rekord-Anschlusswert an Fernwärme von über 90 Megawatt bei den Hausbesitzern in der bayerischen Landeshauptstadt. Insgesamt rechnen die SWM in den nächsten zehn Jahren mit einem Neuanschlusswert von 700 Megawatt, das entspricht einem Zuwachs von circa 25 %. Damit könnten weitere et­wa 140 000 Wohnungen mit re­generativer Energie versorgt und rund 300 000 Tonnen CO2 eingespart werden, heißt es vonseiten der SWM.

Um die Vision Realität werden zu lassen, reicht das aber nicht aus. Daher setzen die SWM in den nächsten Jahrzehnten auf die weitere Erschließung von Erdwärme. München und das süd­liche Umland sind durch ihre günstige Lage im bayerischen Molassebecken prädestiniert für die Nutzung der hydrothermalen Geothermie. Allerdings muss in Deutschland – im Gegensatz zu Gebieten, wo Vulkane die Erschließung begünstigen – sehr tief gebohrt werden. Die Faust­regel lautet: Pro 100 Meter Tiefe nimmt die Temperatur durchschnittlich um drei Grad Celsius zu. Die Wärme entsteht in den tieferen Erdkrusten durch den natürlichen Zerfall von radioak­tiven Elementen, ein weiterer kleinerer Anteil könnte seinen Ursprung nach Ansicht von Forschern noch aus der Entstehungszeit der Erde haben. Durch das Temperaturgefälle zwischen Oberfläche und Erdinnerem wird ständig Wärme aus der Tiefe nachgeliefert.

Ohne Eingriff ins Ökosystem

In München befindet sich in einer Tiefe von 2 000 Metern an der nördlichen Stadtgrenze und bis über 3 000 Metern an der südlichen Stadtgrenze ein riesiger Vorrat an umweltfreundlicher Energie – ein Heißwasservorkommen mit Temperaturen von 80 bis über 140 Grad Celsius. In Sauerlach, 20 Kilometer südlich von München, werden beispielsweise in 4 200 Meter Tiefe bereits Temperaturen von mehr als 140 Grad Celsius ­erreicht.

Mutter Natur verfügt also über enorm viel Energie, die verwendet werden kann. Die Wärme aus diesem Thermalwasser lässt sich optimal zum Heizen nutzen, bei hoher Temperatur auch zur Stromgewinnung. Hierzu wird das heiße Wasser an die Oberfläche gepumpt und über Wärmetauscher geleitet, wobei ihm die Energie entzogen wird. Das abgekühlte Wasser wird anschließend wieder in die Tiefe zurückgeführt. Somit ist Erdwärme ein Kreislauf praktisch ohne Eingriff ins Ökosystem.

Eine solche Anlage ging ­Mitte des Jahres in Sauerlach in Betrieb, im neu entstandenen Münchner Stadtteil Freiham wird eine weitere geplant, im Herbst 2013 soll eine Bohrung beginnen. Zudem nutzen die SWM bereits seit 2004 Erdwärme zur Versorgung der Messestadt Riem. Diese Anlage liefert 88 % des Riemer Wärmebedarfs und spart gegenüber der Versorgung mit Erdgas über 7 000 Tonnen CO2 ein. Insgesamt soll es ein Potenzial von bis zu 16 Geothermieanlagen im Bereich des SWM-Fernwärmenetzes geben.

Weitere Potenziale werden derzeit durch eine Seismik-Kampagne geortet. Eine Messkolonne von Vibro-Fahrzeugen bahnt sich nach und nach den Weg durch München. Diese Fahrzeuge bewegen sich äußerst langsam auf ihrer Route, vergleichbar mit einer kleinen Wanderbaustelle. Ungefähr alle 40 Meter setzen sie ihre Schwingungsplatten auf den Untergrund auf und vibrieren dreimal gleichzeitig für rund zwölf Sekunden. Die Fahrzeuge sind sehr laut und brauchen viel Platz, circa 20 Minuten müssen die jeweiligen Anwohner den Lärm über sich ergehen lassen. Doch dieses Opfer lohnt sich allemal. Durch die sogenannte Vibro-Seismik, die ähnlich wie ein Echolot funktioniert, wird der Untergrund erkundet. Derzeit werden diese Experimente an vielen Stellen auf Straßen und Plätzen in der bayerischen Landeshauptstadt durchgeführt. Dafür müssen ganze Straßenzüge für den Verkehr gesperrt und für die Messung vorbereitet werden.

Reflektierende Schallwellen

Dabei wird das Echo von zahlreichen im Boden steckenden Geophonen aufgezeichnet, die jeweils einige Tage vor den Messfahrten verlegt und verkabelt wurden. Diese Geräte funktio­nieren dabei wie hochempfind­liche Mikrofone, die das reflektierte Schallsignal aus dem Untergrund aufnehmen und messen. Das umfangreiche Datenmaterial wird anschließend ausgewertet.

Die Erkenntnis, dass im Inneren des Erdballs viel Energie steckt, ist nicht neu. Heiße Quellen werden seit Jahrtausenden zum Baden genutzt, beispielsweise auf der Insel Lipari, nördlich von Sizilien, oder in einigen Thermalkurorten auch in Deutschland. Richtige Erdwärme-Heizungen gibt es seit 1904 in der Tos­kana. Dort wurde in Larderello – südlich von Siena – auch das erste Erdwärme-Kraftwerk Europas gebaut und 1913 in Betrieb genommen. Heute gibt es in 24 Ländern der Welt, darunter zum Beispiel in den USA, auf den Philippinen, in Neuseeland oder auf Island, große Kraftwerke, die Strom mit Wärme der Erde erzeugen.

Die Einbindung der Geothermie in die Fernwärmeversorgung erfolgt schrittweise. Denn neben der Erschließung weiterer Potenziale muss das rund 800 Kilometer lange Fernwärmenetz der SWM – bereits in dieser Länge eines der größten in Europa – aus- und umgebaut werden. Um die Erdwärme effektiv nutzen zu können, müssen außerdem die Vor- und Rücklauftemperaturen im Netz teilweise abgesenkt werden. Für das Ziel „100 % Fernwärme aus regenerativen Energien“ kommt den SWM zugute, dass der Energiebedarf zu Heizzwecken durch Energieeinsparung sowie Effizienzmaßnahmen wie Gebäudesanierungen langfristig sukzessive zurückgehen wird, während der Warmwasserbedarf relativ konstant bleiben wird.

Ein weiteres Ass im Ärmel

Sollte die Erwärme in ferner Zukunft komplett erschlossen sein, stünden noch zwei weitere „grüne Brennstoffe“ zur Versorgung bereit. Biogas und in einem letzten Schritt auch Windgas können zur Erzeugung von regenerativer Fernwärme genutzt werden. Die Vision der Stadtwerke München nimmt mehr und mehr Konturen an.

Julian Reusch


Artikel vom: 2012-09-14 14:39:00
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