SwissDGS: Ein Eisbrecher für die Schweizer Tiefengeothermie

«Die nächsten Jahrzehnte sind die Dekaden der Tiefengeothermie»

Aus über 1500 Meter Tiefe bezieht die Migros Bank Riehen Wärme zum Heizen. Die Bankfiliale ist, wie ein Grossteil der Basler Gemeinde Riehen, ans lokale Erdwärmenetz angeschlossen. Dieses pumpt 65 Grad heisses Tiefenwasser an die Oberfläche, entzieht die Wärme als Heizenergie und gibt dann das auf 25 Grad abgekühlte Wasser über einen zweiten Schacht wieder in den Boden zurück.

Mit Erdwärme, der sogenannten Geothermie, sind auch viele Wohneigentümerinnen und -eigentümer ausserhalb Riehens vertraut. Sie kennen sie von der Wärmepumpe ihres Hauses her, deren Erdsonden bis maximal 300 Meter reichen können. Die Tiefengeothermie dagegen beginnt erst ab rund 400 Meter Tiefe, und sie schöpft aus einer schier grenzenlosen Energiequelle – die Temperatur im Boden steigt alle 1000 Meter um rund 30 Grad. «Die Technologie macht grosse Fortschritte. Die nächsten Jahrzehnte sind daher die Dekaden der Tiefengeothermie», ist Jon Mengiardi überzeugt. Mengiardi ist Geschäftsführer von SwissDGS, einem Joint-Venture der beiden Ingenieurfirmen Basler & Hofmann und Amberg Group sowie der Geothermie-Spezialistin Eaposys. Das Ziel des Gemeinschaftsunternehmens ist es, alternative Tiefengeothermie-Anlagen zu entwickeln und zu realisieren. Denn längst nicht überall in der Schweiz bestehen derart günstige Voraussetzungen wie in Riehen.

Neuartige Technologien – die Öl- und Gasindustrie macht’s möglich

Anlagen wie jene von Riehen setzen natürliche Warmwasservorkommen in der Tiefe voraus. «Das Problem ist, dass es in der Schweiz nur wenige solche potenzielle Standorte gibt und dass sich diese ohne aufwändige Probebohrungen nicht zuverlässig ermitteln lassen», erklärt Mengiardi.

Ganz anders verhält sich die Lage bei sogenannten Closed-Loop-Systemen, wie jenem vom SwissDGS-Jointventure-Partner Eaposys. Diese Systeme kommen ohne natürliches Tiefenwasser aus. «Stattdessen wird ein Wärmekollektor in Untergrund gebohrt, so wie eine umgekehrte Bodenheizung. Das durchfliessende Medium sammelt dann die Wärme des umliegenden Gesteins ein», erläutert Mengiardi. Closed-Loop-Systeme haben eine kleinere Wärmeleistung, als wenn wie in Riehen direkt heisses Tiefenwasser genutzt wird. Daher erfordern Closed-Loop-System grössere Bohrungen. Vor allem aber sind  Richtbohrungen (gelenkte Bohrungen) nötig, um ein geschlossenes Rohrsystem zu erstellen. «Hier profitiert die Tiefengeothermie ganz entscheidend von Fortschritten bei Bohrtechnik und Bohrgeräten, welche die Öl- und Gasindustrie erreicht hat. Ohne diese wären moderne, leistungsfähige Closed-Loop-Systeme undenkbar», erklärt Mengiardi

Tiefengeothermie könnte bis 25 Prozent des Schweizer Wärmbedarfs liefern…

Die modernen Systeme eröffnen ein gewaltiges Potenzial. «Die heutigen Tiefengeothermie-Anlagen decken nur 1 Promille des Schweizer Wärmebedarfs. Dank Closed-Loop-Systemen stünde theoretisch unbeschränkt Erdwärme zur Verfügung. Realistischer ist, dass im Jahr 2050 bis 25 Prozent des Wärmebedarfs durch Tiefengeothermie gespiesen wird», schätzt Mengiardi.

Allerdings bestehen gegenüber dieser Energiequelle in weiten Bevölkerungskreisen immer noch diffuse, unbegründete Ängste. Vor allem wird das Closed-Loop-System oftmals mit Fracking verwechselt, bei dem das Risiko von kleineren Erdbeben besteht. Beim Fracking wird nämlich Wasser mit hohem Druck ins Gestein gepresst, um Risse zu erzeugen und vorhandene Klüfte zu erweitern. Dadurch soll die Durchlässigkeit des Gesteins erhöht und eine genügende Wasserzirkulation zwischen zwei Bohrungen erzielt werden. Dagegen verfügen Closed-Loop-Systeme über ein geschlossenes Kreislaufsystem, Fracking ist also nicht notwendig. «Wir wollen in der Schweiz ein ‹Icebreaker-Projekt› realisieren – gewissermassen um das Eis zu brechen, Vorurteile gegenüber Closed-Loop-Systemen abzubauen und gleichzeitig das enorme Potenzial der Tiefengeothermie aufzuzeigen», erklärt Mengiardi. «Unser Ziel ist, eine solche Anlage bis 2030 in Betrieb zu nehmen.»

Abgesehen vom Vorteil, dass eine solche Anlage nahezu CO2-freie Energie liefert, bietet sie weitere Vorzüge. Sie hat einen relativ geringen Flächenbedarf, verglichen z.B. mit einem Solarpark, und sie stellt auch keine besonderen Anforderungen an den Untergrund. Zudem liefert sie ständig verfügbare Bandenergie, unabhängig von Wetter und Klima. Und schliesslich weist die Infrastruktur eine sehr lange Lebensdauer von schätzungsweise 60 bis 80 Jahren auf. Diesen Vorteilen steht eine relativ grosse Anfangsinvestition gegenüber, die eine Anschubfinanzierung des Icebreaker-Projekts durch die öffentliche Hand nötig macht. «Erforderlich ist zudem natürlich ein interessierter Energieabnehmer – z.B. ein Fernwärmenetz, das seine beschränkten Ressourcen aus Holzschnitzeln mit einer Tiefengeothermie-Anlage ergänzen möchte», so Mengiardi.

Unterstützt wird SwissDGS bei ihrem Icebreaker-Projekt vom Migros-Pionierfonds. «Dieser ermöglicht uns eine gewisse Freiheit zum Handeln», erklärt Mengiardi. «Start-ups sind sonst generell immer sehr stark damit beschäftigt ihre Finanzen sicherzustellen. Die Unterstützung des Migros-Pionierfonds nimmt uns hier ein wenig den Druck weg. Und natürlich hilft es sehr, wenn wir den Namen der Migros nennen dürfen. Das ist eine starke Marke und schafft Vertrauen.» Vertrauen ist wichtig bei der Akquise von Partnern und Standorten. Entsprechend erklärt Zacharias Huwyler, Scout und Projektbegleiter beim Migros-Pionierfonds: «Neben der Geschäftsmodellentwicklung steht aktuell die Akquisestrategie von Standorten im Zentrum unserer Unterstützung von SwissDGS. Zu einem späteren Zeitpunkt, wenn ein Standort für das Icebreaker-Projekt gefunden ist, wird sich dieser Fokus auf Stakeholdermanagement verschieben, inklusive der Involvierung der Bevölkerung am Standort.»

… und darüber hinaus auch zur Schweizer Stromversorgung beitragen

Das Icebreaker-Projekt von SwissDGS wird sich auf die Wärmeerzeugung konzentrieren. Die Tiefengeothermie könnte grundsätzlich auch zur Stromproduktion genutzt werden. Während allerdings für die Wärmeerzeugung Bohrungen von 1500 bis 2500 Meter genügen, erfordert die Stromproduktion für die nötigen Temperaturen Tiefen von 4000 bis 6000 Meter. «Bis vor einigen Jahren gab es Zweifel, ob derart tiefe Bohrungen für Closed-Loop-Systeme überhaupt technisch möglich sind. Aber auch hier helfen die technologischen Fortschritte der Öl- und Gasindustrie», erklärt Mengiardi.

In rund 10 bis 15 Jahren rechnet Mengiardi mit Tiefengeothermie-Anlagen, die konkurrenzfähig sowohl Wärme als auch Strom liefern. «Ab 2050», so schätzt er, «dürfte dann die Tiefengeothermie fast unschlagbar günstig sein.» Doch es gehe nicht nur um Wirtschaftlichkeit. «Die Tiefengeothermie hat zusätzliche enorme Vorteile. Sie trägt zur Versorgungssicherheit und Energieautarkie bei und könnte so in Zukunft für die Schweiz eine ähnliche wichtige Rolle spielen wie die Wasserkraft. Aber mit dem Unterschied, dass sie unabhängig von Wetter und Klima ist und in praktisch unerschöpflicher Menge zur Verfügung steht», resümiert Mengiardi.

Die Chancen stehen also gut, dass in den kommenden Jahren nicht nur die Migros Bank in Riehen Energie aus Erdwärme nutzen wird, sondern auch weitere Filialen der Migros Bank.