Geothermie: Energieunabhängigkeit der Industrie

Geothermie: Energieunabhängigkeit der Industrie
Energie aus der Erde, versorgt im kalten Island Gebäude und Betriebe. Foto: Verkis

Geothermie: Energieunabhängigkeit der Industrie

Der Energiebedarf der Bundesrepublik ist höher als die Energiemenge, die Deutschland selbst produzieren kann. Zur Erreichung der Klimaziele von Industriestaaten wie Deutschland liegt der Investitionsschwerpunkt auf dem Import von grünem Wasserstoff aus Regionen, in denen sich kostengünstig Sonnen- und Windstrom herstellen lässt. Denn im dicht besiedelten Deutschland sind die Flächen für den Bau von Windparks und Photovoltaikanlagen begrenzt.

Ein weniger berücksichtigter Aspekt ist das Potenzial der Geothermie für verschiedene industrielle Prozesse. Geothermische Ressourcen sind in der Erdkruste gespeichert und durch verschiedene Parameter wie Temperatur, Druck, Durchlässigkeit und Zusammensetzung gekennzeichnet. Je nach Temperatur werden sie im Allgemeinen in Niedrig-, Mittel- und Hochtemperaturressourcen eingeteilt.

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In der Tat benötigen viele industrielle Anwendungen für ihre Prozesse Wärme bei Temperaturen unter 150 Grad Celsius (°C). Vor dem Hintergrund der Energiekrise ist der Rückgriff auf lokale erneuerbare Energiequellen für industrielle Prozesse von entscheidender Bedeutung. Als lokale Energiequelle kann die Geothermie zur Dekarbonisierung der Industrie beitragen, ein wichtiges Thema für die Reduzierung der globalen Erwärmung auf deutlich unter 2°C, vorzugsweise 1,5°C, im Vergleich zu vorindustriellen Werten.

Nutzung der Geothermie im Produktionsprozess – ein Beispiel aus Island
Þorleikur Jóhannesson

Industrielle Anwendungen umfassen ein breites Spektrum industrieller Tätigkeiten, bei denen Wasser mit niedriger bis mittlerer Temperatur zum Vorwärmen, Waschen, Verdampfen, Destillieren oder Trocknen sowie zur Kühlung über Absorptionswärmepumpen benötigt wird.

Ein Beispiel findet sich in den Westfjorden in Island, wo geothermisches Wasser von 115 °C genutzt wird, um Seetang zu trocknen und in der Thorverk-Fabrik gemahlenen Seetang herzustellen.

Nach dem Trocknungsprozess wird das auf 75 °C abgekühlte geothermische Wasser in einem Verdampfungsprozess in der nahe gelegenen Fabrik Nordursalt verwendet. Dieses abgekühlte Wasser wird verwendet, um Meerwasser zu konzentrierter Sole zu sieden, aus der Salzflocken hergestellt werden.

Ein Röhrenkessel, der dieses geothermische Wasser nutzt, kocht Meerwasser bei einem Druck unterhalb der Atmosphäre und einer Temperatur von 50 °C. Diese Temperatur wird aufrechterhalten, indem kaltes Meerwasser in einen Direktkondensator geleitet wird, der den Wasserdampf aufnimmt. Das Produkt aus dem Kessel ist konzentrierte Salzsole.

Heißes geothermisches Wasser wird dann für die Endtrocknung der konzentrierten Sole verwendet, wobei Salzflocken entstehen. Die Sole wird in Salzpfannen und in einer Trockenkammer getrocknet, von wo aus das Salz in die Verpackungsbehälter umgefüllt wird. Die Energie für den Betrieb der Salzaufbereitungsanlage wird also fast vollständig aus der Abwärme der Seetang-Trocknung gewonnen, die bis zur Inbetriebnahme der Salzfabrik ungenutzt war. Strom ist keine Energiequelle für den Produktionsprozess, sondern wird nur für den Betrieb von Pumpen, des Ventilators für die Belüftung, der Verpackungsmaschine und für allgemeine Zwecke im Fabrikgebäude verwendet.

Ein weiteres Beispiel für geothermische Energie in der Lebensmittelproduktion findet sich in Hveragerði, Südisland, wo eine Mikrobrauerei geothermischen Dampf von etwa 150 °C für die Bierherstellung nutzt und dadurch erhebliche Mengen an elektrischer Energie einspart.

Einige Worte zum Schluss

Der potenzielle Wert geothermischer Ressourcen für die direkte industrielle Nutzung wird immer noch unterschätzt und kann auf technisch effiziente und wirtschaftlich machbare Weise erreicht werden. Angesichts des enormen Potenzials für industrielle Anwendungen, die Wärme unter 120°C benötigen, sollte die industrielle Nutzung systematisch untersucht werden.

Þorleikur Jóhannesson


Der Autor ist Maschinenbauingenieur, Geothermische Systeme bei Verkís.
Er hat über 30 Jahren Erfahrung auf dem Gebiet der geothermischen Nutzung
und der Leitung von Geothermieprojekten.
Er verfügt über umfangreiche Erfahrungen mit geothermischer Fernwärme
sowie einer Vielzahl von Methoden zur Nutzung geothermischer Energie
bei niedrigen Temperaturen. In den letzten zehn Jahren
war er als Experte im Bereich der Dampf- und Kraftwerkstechnik tätig.

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