Vor- und Nachteile der Geothermie
Geothermie ist eine erneuerbare Energiequelle. Dabei wird die unter unseren Füßen gespeicherte Wärme genutzt, d. H. Innerhalb der Erdoberfläche. Es kann in großem Maßstab (Versorgungsniveau) zur Stromerzeugung verwendet werden, aber auch in kleinerem Maßstab in Haushalten und Unternehmen, um Heizung und Kühlung bereitzustellen.
Geothermie wird seit langem genutzt Zeit, ist aber nicht so bekannt wie andere alternative Energiequellen wie Solar- und Windkraft.
Um Ihnen zu helfen, mehr über diese Stromquelle zu erfahren, haben wir einen kurzen Überblick über ihre wichtigsten Vor- und Nachteile zusammengestellt. Weitere Informationen finden Sie weiter unten auf der Seite.
Hinweis: Diese Liste basiert auf den beiden Hauptmethoden, mit denen wir heute Geothermie nutzen: Stromerzeugung mit Geothermiekraftwerken und geothermischen Heiz- und Kühlsystemen
Auf dieser Seite:
- Vor- und Nachteile der Geothermie
- Was ist Geothermie?
- Vorteile
- Umweltfreundlich
- Erneuerbare und nachhaltige
- Massives Potenzial
- Stabil
- Heizen und Kühlen
- Nachteile
- Umweltprobleme
- Oberflächeninstabilität
- Standortspezifische
- Nachhaltigkeitsprobleme
- Letzte Gedanken
- Geothermie wird aus der enormen Wärmemenge gewonnen, die unter der Erdoberfläche vorhanden ist.
- Geothermie kann zur Stromerzeugung verwendet werden, indem unterirdisch gebohrt und die Wärme für den Betrieb von Dampfturbinen an der Oberfläche genutzt wird.
- Geothermie kann auch zum Heizen und Kühlen genutzt werden, indem die Temperaturunterschiede über und unter der Erde ausgenutzt werden.
- Vorteile der Geothermie: Sie ist umweltfreundlich, erneuerbar und nachhaltig, zuverlässig , ideal zum Heizen und Kühlen und hat ein enormes Potenzial
- Nachteile der Geothermie: Erzeugt Abfälle, Stauseen müssen ordnungsgemäß verwaltet werden, sind standortspezifisch, haben hohe Anfangskosten und können im Extremfall Erdbeben verursachen.
- Geothermie hat das Potenzial eine wichtige globale Energiequelle zu werden, wird aber durch die hohen Vorlaufkosten zurückgehalten.
Die Vor- und Nachteile der Geothermie
| Vor- und Nachteile | Nachteile |
|---|---|
| Im Allgemeinen Umgebungen tally freundlich; verursacht keine nennenswerte Verschmutzung | Einige kleinere Umweltprobleme |
| Erneuerbare und nachhaltige | Nachhaltigkeit hängt von einer ordnungsgemäßen Bewirtschaftung der Stauseen ab |
| Massives Potenzial | Standortspezifisch |
| Zuverlässig | Hohe Anschaffungskosten |
| Ideal zum Heizen und Kühlen | Kann in extremen Fällen Erdbeben verursachen |
Was ist Geothermie?
Die Erdkruste besteht aus Steinen und Wasser und einer Schicht aus heißem geschmolzenem Gestein (Magma) ) darunter. Magma ist sehr heiß – sogar heißer als die Oberfläche der Sonne.
Die von Magma erzeugte Wärme ist eine massive Energiequelle und kann in Elektrizität umgewandelt werden. Dazu bohren wir in die Erde und in der Regel wird es umso heißer, je tiefer Sie gehen.
Die unterirdische Wärme wird zum Erhitzen von Wasser verwendet, das sich in Dampf verwandelt. Dieser Dampf wird dann verwendet, um eine über dem Boden befindliche Turbine zu drehen, die Strom für das Netz erzeugt.
Geothermie ist eine erneuerbare Energiequelle, die nahezu umweltfreundlich und durchweg zuverlässig ist.
Vorteile der Geothermie
Umweltfreundlich
Geothermie wird allgemein als umweltfreundlich angesehen.
Der CO2-Fußabdruck eines Geothermiekraftwerks ist minimal. Ein durchschnittliches Geothermiekraftwerk setzt laut UVP pro Megawattstunde (MWh) Strom 99% weniger Kohlendioxid (CO2) frei.
Zwar gibt es einige umweltschädliche Aspekte bei der Nutzung von Geothermie, diese sind jedoch im Vergleich zu der Verschmutzung durch konventionelle fossile Brennstoffe wie Kohle und Erdgas gering.
Die Weiterentwicklung unserer geothermischen Ressourcen wird als hilfreich im Kampf gegen die globale Erwärmung angesehen.
Erneuerbare und nachhaltige
Geothermische Stauseen stammen aus natürlichen Ressourcen und werden auf natürliche Weise wieder aufgefüllt . Geothermie ist daher eine erneuerbare Energiequelle.
„Nachhaltig“ ist eine weitere Bezeichnung für erneuerbare Energiequellen. Mit anderen Worten, Geothermie ist eine Ressource, die im Gegensatz zu herkömmlichen Energiequellen ihren eigenen Verbrauch aufrechterhalten kann wie Kohle und fossile Brennstoffe.
Laut Wissenschaftlern wird die Energie in unseren geothermischen Reservoirs buchstäblich Milliarden von Jahren dauern.
Massives Potenzial
Weltweiter Energieverbrauch Derzeit werden etwa 17 Terawatt (TW) Strom aus allen fossilen und erneuerbaren Quellen bezogen.
Das hört sich zwar nach viel an, aber es gibt tatsächlich ein Vielfaches mehr Energie als in der Erde gespeichert! Der Zugang zu den meisten Geothermien ist schwierig und / oder unrentabel. Realistische Schätzungen für das Potenzial von Geothermiekraftwerken variieren zwischen 0,035 und 2 TW.
Geothermiekraftwerke auf der ganzen Welt liefern derzeit nur 12,7 Gigawatt (GW) Strom mit installierter geothermischer Heizleistung a bi t höher bei 28 GW. Dies bedeutet, dass viel Spielraum für zusätzliche geothermische Energieerzeugung besteht.
Stabil
Geothermie ist eine zuverlässige Energiequelle.
Wir können die Leistung eines Geothermiekraftwerks mit bemerkenswerter Genauigkeit vorhersagen.Dies ist bei Sonne und Wind nicht der Fall, wo das Wetter eine große Rolle bei der Stromerzeugung spielt. Geothermische Kraftwerke eignen sich daher hervorragend zur Deckung des Grundlast-Energiebedarfs.
Geothermische Kraftwerke weisen einen hohen Kapazitätsfaktor auf – die tatsächliche Leistung liegt sehr nahe an der gesamten installierten Leistung.
Der globale Durchschnitt Die Leistung betrug 2017 über 80% (Kapazitätsfaktor) der gesamten installierten Leistung, es wurden jedoch bis zu 96% realisiert.
Hervorragend zum Heizen und Kühlen
Stromerzeugung mit Geothermie Energie erfordert hohe Wassertemperaturen von mehr als 150 ° C (ca. 300 ° F) oder mehr, um die Stromerzeugungsturbinen effektiv zu drehen.
Die andere, einfachere Möglichkeit, Geothermie zu nutzen, besteht darin, Verwenden Sie es zum Heizen und Kühlen. Dieser Ansatz nutzt den (relativ kleinen) Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche und einer Bodenquelle.
Die Erde ist im Allgemeinen widerstandsfähiger gegen saisonale Temperaturänderungen als Luft. Folglich kann der Boden nur wenige Fuß unter der Oberfläche als Kühlkörper / Quelle mit einer Erdwärmepumpe fungieren – ähnlich wie eine elektrische Wärmepumpe die in der Luft vorhandene Wärme nutzt.
Die Zahl der Hausbesitzer, die geothermisches Heizen / Kühlen nutzen, hat in den letzten Jahren enorm zugenommen.
Nachteile der Geothermie
Umweltprobleme
Unter der Erdoberfläche gibt es eine Fülle von Treibhausgasen. Wenn Geothermie genutzt wird, entweichen einige dieser Gase an die Oberfläche und in die Atmosphäre. Diese Emissionen sind in der Nähe von Geothermiekraftwerken tendenziell höher.
Geothermische Kraftwerke erzeugen geringe Mengen an Schwefeldioxid und Siliciumdioxidemissionen. Die Reservoire können auch Spuren giftiger Schwermetalle wie Quecksilber, Arsen und Bor enthalten.
Die mit Geothermie verbundene Verschmutzung ist sehr niedrig und nur ein winziger Bruchteil dessen, was wir mit Kohlekraft und fossilen Brennstoffen sehen sonst. Darüber hinaus wurden nach Angaben der Union of Concerned Scientists keine Fälle von Wasserverschmutzung durch geothermische Standorte in den USA gemeldet.
Oberflächeninstabilität (Erdbeben)
Der Bau von Geothermiekraftwerken kann die Stabilität des Bodens beeinträchtigen. Tatsächlich haben Geothermiekraftwerke sowohl in Deutschland als auch in Neuseeland zu einem Absinken (Absinken der Erdoberfläche) geführt.
Erdbeben können durch hydraulische Brüche ausgelöst werden, die ein wesentlicher Bestandteil der Entwicklung eines verbesserten geothermischen Systems sind (EGS) Kraftwerke.
Im Jahr 2006 löste der Bau eines Geothermiekraftwerks in der Schweiz ein Erdbeben mit einer Stärke von 3,4 auf der Richterskala aus.
Teuer
Kommerzielle Geothermieprojekte sind teuer. Die Gesamtinstallationskosten für ein Geothermiekraftwerk mit einer Leistung von 1 Megawatt (MW) liegen normalerweise zwischen 2,5 und 5 Mio. USD.
Die Exploration und das Bohren neuer Stauseen spielen eine große Rolle bei der Kostensteigerung und machen in der Regel die Hälfte der Gesamtkosten aus.
Wie bereits erwähnt, können die meisten geothermischen Ressourcen nicht genutzt werden Eine kostengünstige Methode, zumindest nicht mit der aktuellen Technologie, der Höhe der Subventionen und den Energiepreisen.
Die Vorabkosten für geothermische Heiz- und Kühlsysteme für Wohn- und Geschäftsgebäude sind ebenfalls hoch. Diese Systeme sparen Ihnen jedoch wahrscheinlich Jahre später Geld und sollten daher als langfristige Investitionen angesehen werden. Erdwärmepumpen kosten in der Regel 15.000 bis 40.000 US-Dollar und haben im Allgemeinen eine Amortisationszeit von 10 bis 20 Jahren.
Standortspezifisch
Gute geothermische Speicher sind schwer zu bekommen. Einige Länder wurden mit großen Ressourcen gesegnet – beispielsweise Island und die Philippinen decken fast ein Drittel ihres Strombedarfs mit Geothermie.
Wenn Geothermie über große Entfernungen mit heißem Wasser transportiert wird (nicht Strom) müssen erhebliche Energieverluste berücksichtigt werden.
Nachhaltigkeitsprobleme
Regenwasser sickert über Jahrtausende durch die Erdoberfläche in die geothermischen Stauseen. Studien zeigen, dass die Reservoire erschöpft sein können, wenn die Flüssigkeit schneller entfernt als ersetzt wird.
Es können Anstrengungen unternommen werden, um Flüssigkeit zurück in das geothermische Reservoir zu injizieren, nachdem die Wärmeenergie genutzt wurde (die Turbine hat Strom erzeugt).
Geothermie ist nachhaltig, wenn die Reservoire ordnungsgemäß verwaltet werden . Dies ist kein Problem beim geothermischen Heizen und Kühlen in Wohngebieten, wo Geothermie anders genutzt wird als in Geothermiekraftwerken.
Geothermie: Eine saubere Energiequelle, die durch hohe Vorabkosten zurückgehalten wird
Das Fazit lautet: Geothermie wird allgemein als umweltfreundlich, nachhaltig und zuverlässig angesehen. Dies macht Geothermie an einigen Stellen zu einem Kinderspiel, aber hohe Vorlaufkosten hindern uns daran, das volle Potenzial auszuschöpfen.
Wie viel Einfluss Geothermie in Zukunft auf unsere Energiesysteme haben wird, hängt vom technologischen Fortschritt, den Energiepreisen und der Politik (Subventionen) ab. Niemand weiß wirklich, wie die Situation in ein oder zwei Jahrzehnten aussehen wird.
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