Mit der Kraft der Erdwärme

Lange war es ein Probebetrieb, jetzt steht der reguläre Betrieb bevor: Das kleine Unterhaching macht mit seiner grossen Erdwärmeanlage Furore. Der Ort bei München nutzt 120 Grad warmes Wasser aus der Erde doppelt: zur Produktion von Fernwärme und zur Produktion von Strom. Um Ostern soll die Anlage regulär ans Netz, im Mai wird offiziell gefeiert.

Unterhaching kann bald rund um die Uhr aus heissem Wasser Fernwärme und Strom erzeugen. Das Kraftwerk arbeitet in einer mit Silberblechen verkleideten Halle im Industriegebiet. Sein „Treibstoff“ ist 120 Grad heisses Wasser aus 3,5 Kilometern Tiefe. Pro Sekunde sprudeln bis zu 150 Liter in die mit Technik vollgepackte Halle. Dort wird dem Thermalwasser systematisch die Wärme entzogen. Sie zum Heizen zu nutzen, ist technisch relativ einfach, das machen auch schon andere Gemeinden. Neuland betritt Unterhaching dagegen mit der Produktion von Strom mit Hilfe der sogenannten Kalina-Technik. Sie wurde bisher nur in Ländern wie Island und Japan wirtschaftlich sinnvoll genutzt. Die Technik bietet möglicherweise auch anderen Städten im Alpenvorland eine Chance, mit relativ kühlem Thermalwasser ausreichend Dampf zu machen für den Antrieb einer stromerzeugenden Turbine. Derzeit läuft der Testbetrieb. In den nächsten Tagen soll die Anlage regulär ans Netz, im Mai wird dann die Übergabe offiziell gefeiert.

Kalina-Technik
Die Kalina-Technik wurde in den 70er Jahren durch den russischen Ingenieur Alexander Kalina entwickelt. Ziel war es, die energetische Nutzung von heissem Wasser zu verbessern. Während die herkömmliche Kraftwerkstechnik Wassertemperaturen von mehreren hundert Grad Celsius benötigt, kommt die Kalina-Technik mit niedrigeren Temperaturen aus. Dabei gibt das heisse Wasser seine Wärme an ein Wasser-Amoniak-Gemisch ab, wobei die beiden Flüssigkeiten voneinander getrennt sind. Das Gemisch kann bereits mit Temperaturen um 90 Prozent zur Stromherstellung genutzt werden.

In 15 Jahren amortisiert

Normalerweise brauchte Unterhaching dazu mehrere hundert Grad heisses Wasser. Dank des Kalina-Tricks aber genügen auch schon 90 Grad: Die Wärme des Thermalwassers wird auf ein Wasser-Ammoniak-Gemisch in einem geschlossenen Kreislauf abgegeben, das schon bei niedrigen Temperaturen siedet. In der Anlage kann auch der Laie schnell erkennen, wo das Gas und wo die Flüssigkeit kursieren. Die Leitungen fürs Ammoniak sind rosa gestrichen, die fürs Wasser blau. Ein Scheidesystem sorgt dafür, dass die Wärme aus jedem Tropfen Thermalwasser verwertet werden kann. Was nicht für die Fernwärme nicht gebraucht wird, geht in die Stromproduktion. Den Strom speist Unterhaching ins Netz ein und kassiert dafür eine Vergütung. In 15 Jahren, so rechnet Unterhaching, werden sich Investitionskosten amortisiert haben.

Andere Gemeinden wollen folgen

Rund 75 Millionen Euro hat die Gemeinde mit ihren 22000 Einwohnern in die Hand genommen, um die alternative Energieversorgung aufzubauen. Fördergelder vom Land Bayern waren wichtig, die Weichen aber wurden vor Ort gestellt. „Es ist ein kommunales Projekt, wir haben hier nicht auf die Industrie und den Staat gewartet“, betont Wolfgang Geisinger, Geschäftsführer Geothermie Unterhaching. Treibriemen war der frühere Bürgermeister Unterhachings, Erwin Knapek. Der Mann ist promovierter Physiker und erinnerte sich an Bohrergebnisse von vor etwa 30 Jahren. Damals erkundeten Fachleute den Boden bei Unterhaching nach Öl- und Gasvorkommen, stiessen dabei auf die Thermalwasser führende Schicht, berichtet Geisinger. Heute wissen sie in Unterhaching: Der Heisswasserstrom unter der Gemeinde ist gut 800 Meter hoch, seine Ausdehnung in die Länge noch nicht bekannt. Den unterirdischen Schatz wollen nun auch andere für sich nutzen. In den umliegenden Gemeinden herrsche Goldgräberstimmung, sagt Geisinger. Einige hätten sich beim Bergamt Claims für weitere Bohrungen gesichert. Der Geschäftsführer hat keine Angst, dass ihm die Nachbarn das warme Wasser abgraben. Es sei sicher gestellt, dass sich die Felder nicht gegenseitig beeinflussen, sagt er auf Nachfragen.

Mit Druckausgleich gegen Erdbeben

Ein Minierdbeben in der 14 Kilometer entfernten Nachbargemeinde Sauerlach, das kein Mensch wahrnahm, aber durch Instrumente des bayrischen Erdbebendiensts erfasst wurde, führte allerdings Anfang Februar zu Debatten über die möglichen Ursachen. Natürliche Bewegungen kamen genauso in Frage wie Erdwärmeprojekte in der Umgebung. In Unterhaching selbst blieb die Erde bisher ruhig. Während der Bohrungen habe es keine nennenswerten Erschütterungen gegeben, sagt Geisinger. Eine seismische Sonde, die Erdbewegungen erfassen soll, habe bisher kaum reagiert.

Kein zweites Basel
Die Erzeugung von Strom aus Erdwärme ist in Verruf geraten, als im Dezember 2006 Probeläufe in Basel leichtere Erdbeben in Basel auslösten. Daraufhin wurden die Arbeiten eingestellt, und es ist eher unwahrscheinlich, dass sie wieder aufgenommen werden. In Basel wurde allerdings ein anderes Verfahren als in Unterhaching verwendet. Denn dort sollte die Wärme nicht von heissem Gestein genutzt werden. Dazu wurde kaltes Wasser in die Tiefe gepresst und heiss wieder hoch gepumpt. Mit diesem Verfahren wurde also der Druck in der Tiefe erhöht, der sich durch die Erdbeben wieder entlud. In Unterhaching dagegen wird heisses Tiefenwasser genutzt. Ein ähnliches Projekt wird jetzt auch in St. Gallen vorbereitet. Unter der Stadt südlich des Bodensees verläuft in 4000 bis 4500 Meter Tiefe ein Heisswasserstrom, dessen Energie angezapft werden soll. Die St. Galler Bürger entscheiden im Herbst über das Projekt.

Die Kräfte, die im Untergrund wirken, sind dennoch gross, das zeigten Erfahrungen am Bohrloch. Die Verschalungsarbeiten mussten schnell gehen, sonst wurde aus der runden Röhre schnell eine ovale. Der Erddruck hat aber auch Vorteile: Das Wasser muss in der Regel nur auf den letzten 200 Metern hochgepumpt werden. Die restliche Strecke sprudelt es eigenständig nach oben. Unterhaching geht davon aus, dass stetiger Druckausgleich auch künftig Erdbewegungen verhindern kann. Das Thermalwasser fliesst nach dem Wärmeentzug abgekühlt auf etwa 60 Grad zurück in den unterirdischen Strom. Das Einspritzloch ist knapp vier Kilometer vom Förderloch entfernt. In etwa 50 Jahren rechnet die Gemeinde damit, dass mit dem Einsickern des Kaltwassers die Temperaturen an der Förderstelle spürbar sinken. Dann sollte ein neues Loch gebohrt werden. Die alte Entnahmestelle brauche dann Zeit, um sich wieder vollständig aufheizen zu können. Bisher sei es aber zu keinen Temperaturschwankungen gekommen, betont Geisinger.

Neues Fernwärmenetz

Bei vielen Bürgern kommt das Geothermieprojekt gut an. „Es ist toll, dass wir das machen. Ich war gleich begeistert, als ich von den Plänen hörte. Es ist der grosse Renner geworden“, sagt die Rentnerin Brigitte Schwärzler. Sie gehört zu den ersten 3000 Bürgern, die mit Fernwärme aus der Geothermieanlage heizen. Bis zum Vollausbau des Netzes im Jahr 2020 sollen es 7000 sein. Alle fünf Partein im Mietshaus, in dem sie wohnt, stimmten für die Erdwärme, berichtet die Rentnerin. Ins Haus wurde eine kleine Wärmeübergabestation gebaut. Der Gaskessel wurde überflüssig. Mit der neuen Heizenergie habe sie gelassen den Gas-Streit mit Russland verfolgt und die neue Unabhängigkeit von den fossilen Energien genossen. „Da habe ich mir gedacht, uns geht es gut.“

Lediglich der Bau des bisher 25 Kilometer langen Fernwärmenetzes habe den Alltag in der Stadt beeinträchtig. Es gab viele Baustellen und lange Staus. „Das war unangenehm, aber wir haben uns immer gesagt, es ist ja für eine gute Sache.“ Die Bauarbeiten sind auch der 80 Jahre alten Bewohnerin des Stadtviertels Fasanenpark gut in Erinnerung: „Die haben halb Unterhaching umgegraben. Wir waren beeinträchtigt, aber jetzt kann ich umweltfreundlich heizen.“ Die 80-Jährige ist gespannt, wie sich mit der Wärme aus der Erde ihre Heizkosten entwickeln. „Die Abrechung wird die grosse Überraschung sein. Aber sie haben uns versprochen, es wird nicht teurer.“ Geisinger geht davon aus, dass die Wärme aus der Erde etwa drei bis vier Prozent unter dem Gaspreis bleibt.



Bild: Techniker Nils Müller half, das Kraftwerk aufzubauen. Kernstück ist die Kalina-Technik, bei der das in rosafarbenen Leitungen kursierende Ammoniak eine wichtige Rolle spielt (Claudia Rindt).