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Neuer Anlauf: Die Geothermie wird aus dem Schlaf gerüttelt

Einst war die Nutzung der Wärme im Erdinnern für die Stromerzeugung ein Hoffnungsträger der Energiewende. Nach dem Aus des Pilotprojekts in St.Gallen ist es still geworden. Doch nun hat die ETH Zürich ein Versuchslabor eröffnet und in der Romandie sind neue Projekte in Planung.
Bruno Knellwolf

Der Schock sass tief im Juli 2013, nicht nur in St.Gallen. Das 160-Millionen-Geothermie-Projekt hatte die Erde zum Beben gebracht. Ein knappes Jahr später musste das Vorzeige-Projekt abgebrochen werden, weil weitere Erschütterungen nicht ausgeschlossen werden konnten und die Produktivität des Untergrundes unzureichend war. Die Vorgänge erklärt hat vor fünf Jahren Stefan Wiemer, Direktor des Schweizerischen Erdbebendiensts (SED)der ETH Zürich.

«Das war ein Rückschlag für die Geothermie», sagt der Seismologe heute. Und vor St.Gallen war in Basel schon ein Geothermieprojekt wegen menschgemachter Erdbeben gescheitert.

«In der Schweiz gab es seither keine grossen Projekte mehr».

Dabei ist die Energiegewinnung durch die Geothermie Teil der nationalen Energiestrategie 2050. Nach dem Unfall in Fukushima hatte man grosse Hoffnungen darauf gesetzt, das Innere der Erde anzuzapfen, um damit irgendwann den in Zukunft fehlenden Strom aus den Atomkraftwerken ersetzen zu können.

Ein neuer Anlauf in der Romandie

Nach dem Scheitern der Grossprojekte ist es hierzulande still geworden, um diese Art der Energiegewinnung. Tot ist sie nicht. Weltweit gehe schon noch einiges, formuliert das Wiemer vorsichtig. Allerdings sind auch weitere Rückschläge dazugekommen. In den USA und Südkorea haben kürzlich Geothermie-Projekte die Erde beben lassen. In Südkorea gab es deswegen sogar Verletzte, sagt Wiemer. Die Region um München sei ein Vorbild. «Wegen der Geothermieanlagen gibt es dort keine ernsthaften Erschütterungen, neue Anlagen sind dazugekommen. Sicher eine Erfolgsgeschichte.» Auch in der Schweiz sind in der Romandie Tiefengeothermie-Projekte in Planung. In Genf und ebenso in der Waadt, wo der Bund in Vinzel ein hydrothermische Projekt mit 14,4 Millionen Franken unterstützt.

Dort soll allerdings kein Strom, sondern Heizwärme gewonnen werden. Wiemer sagt:

«Der Bund hat die Strategie angesichts der CO2-Problematik etwas geändert.»

«War früher vor allem die Stromgewinnung das Ziel, steht jetzt die Heizwärme aus solchen hydrothermischen Geothermieanlagen im Vordergrund.» Gute Chancen hatte man auch einem Projekt im Jura zugerechnet. In Haute-Sorne, wo im Granitgestein Strom gewonnen werden soll, ist allerdings aus der Anfangseuphorie Widerstand aus der Bevölkerung und dem jurassischen Kantonsparlament geworden.

Messinstrumente im unterirdischen ETH-Versuchslabor im Innern des Berges im Bedretto-Tal. (Bild: KEYSTONE/Pablo Gianinazzi)

Messinstrumente im unterirdischen ETH-Versuchslabor im Innern des Berges im Bedretto-Tal. (Bild: KEYSTONE/Pablo Gianinazzi)

Trotzdem schätzt Wiemer die Akzeptanz der Geothermie in der Schweiz generell als gross ein. Einen Beitrag dazu möchte auch die ETH Zürich leisten, die am Samstag das «Bedretto Underground Laboratory for Geoenergies» eröffnet hat. Die ETH nutzt zusammen mit internationalen und nationalen Partnern einen 5,2 Kilometer langen Stollen, der das Tessin mit dem Furkatunnel verbindet.

Im 1,5 Kilometer unter der Erdoberfläche liegenden Tunnel wurde eine einzigartige Forschungsinfrastruktur aufgebaut, um Erdwärme langfristig, effizient und vor allem sicher nutzen zu können. «Wir machen ganz verschiedene Experimente. Da geht es um Bohrtechnik und Wärmespeicherung. Die meisten der Projekte beschäftigen sich aber mit der Frage, wie genau man ein Gestein im Untergrund stimulieren und aufbrechen kann. Wie viel Wasser läuft nach der Stimulation durch die Klüfte, wie viele Erdbeben gibt es deshalb? Gibt es Wege, das vorher so zu steuern, dass es möglichst viel Wasserdurchlässigkeit mit möglichst wenigen Erschütterungen gibt», sagt Wiemer. Das Geothermie-Versuchslabor der ETH soll mindestens zehn Jahre laufen.

Lehren aus dem Pilotprojekt ziehen

Derweil beschäftigt sich Wiemer und sein Forschungsteam auch noch mit dem gescheiterten Pilotprojekt in St.Gallen. Weiterhin werden Daten daraus ausgewertet, deren Analyse einem nächsten Tiefen-Geothermie-Projekt helfen könnte. «Wir möchten zum Beispiel wissen, ob man das Geschehene besser hätte voraus sehen können. Wir untersuchen zudem den genauen Ablauf des Störfalls, die Test- und die Säuresimulation im Untergrund sowie den darauf folgenden Gas-Einbruch ins System», sagt Wiemer. Noch sei nicht klar, ob die Erdbeben Konsequenzen aus dem plötzlichen Gaseinbruch oder von den deswegen eingeleiteten Gegenmassnahmen waren. Das Pilotprojekt sei ein ganz spezifischer Fall, bei dem wohl nie alle Fragen restlos geklärt werden könnten.

Bleibt die Frage, ob sich die Schweiz aufgrund ihres Untergrunds überhaupt für die Geothermie eignet. Sicher seien die Verhältnisse in der Region St.Gallen nicht so gut wie in der Region München. «Aber das Molassebecken unter der Schweiz ist gross und heterogen. In der Romandie können die Verhältnisse im Untergrund ganz anders sein», sagt Wiemer. Schon einige Kilometer neben einer ungünstigen Verwerfung könne sich ein Standort wieder eignen.

Ein Risiko ist immer vorhanden

Geothermie-Projekte seien für einen Betreiber immer mit einem Risiko verbunden. Die Chancen der Geothermie in der Schweiz seien schwer einzuschätzen. «Ich hoffe, dass die Geothermie erfolgreich und ohne weiteres Risiko genutzt werden kann. Wir brauchen Energie und Geothermie ist eine attraktive Quelle», sagt der SED-Direktor der ETH. «Allerdings müssen in nächster Zeit erfolgreiche Projekte gelingen, auf deren Erfolg aufgebaut werden kann». Sonst werde es schwierig.

Ein neuen Anlauf wagen

Der Thurgauer alt Nationalrat und Unternehmer Hermann Hess und die beiden Naturwissenschafter Peter Fehr und Wolfram Meyerhöfer machen sich Sorgen um unsere zukünftige Stromversorgung. Wenn die Atomkraftwerke in den nächsten Jahrzehnten abgestellt werden, müssen beinahe 40 Prozent unserer Stromerzeugung ersetzt werden. Und zwar von Bandstrom, der ständig zur Verfügung steht, und nicht von Wind und Sonne abhängig ist, den sie als «Stotterstrom» bezeichnen.

Die drei halten die Problematik, dass es auch bei uns zu einem Blackout kommen könnte, also einem grossen Stromausfall, für unterschätzt. Die Folgen solcher Blackouts seien dramatisch, weil ohne Strom eigentlich gar nichts mehr funktioniere. Die Ausfälle von Bandenergie mit Stromimporten aus den Nachbarländern zu lösen, halten die drei nicht für eine gute Lösung, weil diese oft aus Kernkraft- oder aus Kohlekraftwerken stammten.

Broschüre zur Lancierung

Aus diesen und weiteren Gründen unternehmen die drei nun einen Vorstoss, um die Tiefengeothermie wieder neu zu lancieren, die nach den «abrupten tektonischen Erfahrungen in Basel und St. Gallen zur Schubladisierung einer vielversprechenden Technologie» geführt habe. «Einen neuen Anlauf wagen!» heisst denn auch die von Hermann Hess verlegte Broschüre. Darin werden die vorhin erwähnten Probleme der Energieerzeugung genannt, das momentan am weitesten fortgeschrittene Projekt in Haute-Sorne vorgestellt und Schlüsselziele genannt. Zum Beispiel, dass bis 2050 mit Wärme aus der Tiefe eine Stromproduktion möglich ist, die der 1,5-fachen Jahresproduktion des AKW Mühleberg entspricht.

Dafür brauche es zielgerichtete Industrieforschung neben der Grundlagenforschung an den Hochschulen. Industriell geführte Pilotprojekte auf nationaler Ebene. «Es braucht eine nationale Organisation (vielleicht analog oder ähnlich der Nagra?)», welche die Forschung und Entwicklung der Tiefengeothermie zur Stromerzeugung vorantreibe, schreiben die Verfasser.

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