Robert Klatt
Enhanced Geothermal Systems (EGS) nutzen die Erderwärme aus tiefen Schichten zur kontinuierlichen Stromproduktion. EGS können dadurch den Bedarf an Wind- und Solarkraft sowie an Batteriespeichern senken, Grundlastkraftwerke ersetzen und die Stromkosten im Vergleich zu fossilen Energien mehr als halbieren.
Stanford (U.S.A.). Erneuerbare Energien, vor allem die Solar- und Windkraft, haben einen immer höheren Anteil an der globalen Stromproduktion. Weil ihre Stromproduktion deutlich stärker schwankt als bei Kohle-, Gas- und Kernkraftwerken, sind aber auch große Batteriespeicher nötig, um eine kontinuierliche Stromversorgung garantieren zu können. Forscher der Stanford University haben nun eine Studie publiziert, die untersucht hat, welchen Einfluss Enhanced Geothermal Systems (EGS), also die verbesserte, technisch erschlossene Geothermie, auf die Energiewende haben können.
Die EGS kann im Gegensatz zu herkömmlichen Geothermiekraftwerken, die überwiegend in Gegenden mit vulkanischer Aktivität oder an Plattengrenzen betrieben werden können, auch in anderen Regionen eingesetzt werden, weil sie die Wärme in drei bis acht Kilometern Tiefe nutzt. Dazu wird zunächst eine Bohrung vorgenommen, in die anschließend mit hohem Druck eine Flüssigkeit gepumpt wird, um das Gestein aufzubrechen. Anschließend wird das Wasser durch die Erdwärme aufgeheizt und wieder an die Oberfläche gepumpt, wo es zur Stromproduktion genutzt werden kann.
Laut der Studie kann EGS bei der globalen Energiewende helfen und deren Flächen- und Infrastrukturbedarf stark reduzieren. Außerdem kann die Geothermie den Bedarf an Grundlastkraftwerken und anderen konstanten Stromquellen, etwa großen Batteriespeichern, reduzieren. Energiesysteme mit EGS hätten somit geringere Gesamtkosten als Systeme ohne EGS und würden weniger Wind-, Solar- und Batteriestrukturen benötigen.
„EGS ist eine vielversprechende, saubere, erneuerbare Technologie, die zusammen mit Wind, Solar, Wasserkraft und Batterien dazu beiträgt, die Welt für alle Zwecke mit Energie zu versorgen, und damit Energiesicherheit bietet, während sie energiebedingte Luftverschmutzung und globale Erwärmung zu niedrigen Kosten beseitigt.“
Um die Auswirkungen der EGS zu untersuchen, haben die Forscher Szenarien mit und ohne EGS erstellt. Diese zeigen, dass EGS bereits bei einem geringen Anteil an der Stromproduktion (10 %) den Bedarf an Onshore-Windkraftanlagen (- 15 %), Solaranlagen (- 12 %) und Batteriespeichern (- 28 %) deutlich reduziert. In den untersuchten Ländern sinkt der Flächenverbrauch dadurch von zuvor 0,57 Prozent auf 0,48 Prozent. Dies könnte in kleinen Staaten mit hoher Bevölkerung wie Singapur, Gibraltar, Taiwan und Südkorea einen deutlichen Unterschied ausmachen.
Die Studie zeigt, dass die Stromkosten durch erneuerbare Energien sinken, egal ob EGS in das Energiesystem integriert wird oder nicht. Wenn man Kohle- und Gaskraftwerke durch erneuerbare Energien ersetzt, sinken die Kosten um rund 60 Prozent. Rechnet man zusätzlich auch die Gesundheits- und Klimafolgekosten, etwa durch Lungenkrankheiten und einen schnelleren Klimawandel, dazu, sinken die gesellschaftlichen Gesamtkosten durch den Wechsel auf CO₂-neutrale Energiesysteme sogar um über 90 Prozent.
Die Stromkosten bleiben sowohl mit EGS als auch ohne EGS nahezu gleich. Eine zusätzliche Grundlastquelle wie EGS beeinflusst die Systemkosten also kaum. Die Studie belegt damit, dass wetterabhängige erneuerbare Energiequellen nicht zwingend teure Reservekraftwerke benötigen, um eine stabile Stromversorgung bereitstellen zu können. EGS könnte somit die bisherige Funktion von Kohle- und Kernkraft übernehmen und die Stromversorgung als neue Grundlastkraftwerke stabilisieren.
Quellen:
Pressemitteilung der Stanford University
Studie im Fachmagazin Cell Reports Sustainability, doi: 10.1016/j.crsus.2025.100611
