EMBER Studie: Die Zukunft der Geothermie in Europa

Geothermie nutzt die Wärme aus dem Inneren der Erde und ist dabei äußerst vielseitig. Während die oberflächennahe Geothermie nur in geringe Tiefen vordringt, nutzt die Tiefengeothermie jene Wärme, welche im heißen Gestein oder im warmen Wasser in mehreren Kilometern Tiefe gespeichert ist. Diese Wärme kann etwa für Fernwärmeaufbringung oder industrielle Prozesse genutzt werden. Wenn die Temperaturen in der Tiefe allerdings groß genug sind, kann Strom erzeugt werden. Hier hat die Geothermie wichtige Vorteile: Sie braucht sehr wenig Platz an der Oberfläche, ist relativ ressourcenschonend, verlässlich, wetterunabhängig und flexibel einsetzbar. Gerade diese Eigenschaften machen sie zu einer hervorragenden Ergänzung zu anderen Erneuerbaren. Geothermische Stromerzeugungsanlagen haben in der Praxis einen Kapazitätsfaktor von über 75 %, während Wind nur auf 30 % und PV auf 15 % kommen. So wie die Wärmegewinnung durch Tiefengeothermie ein entscheidender Faktor bei der Wärmewende ist, kann geothermale Stromerzeugung also zu einem wichtigen Puzzlestein der Energiewende werden, da sie viele Rollen erfüllen kann, welche bisher fast ausschließlich durch fossile Erzeugung gedeckt werden konnten.

Trotzdem stellte die Geothermie bisher einen vergleichsweise geringen Anteil bei der globalen Energieerzeugung dar, vor allem bei der Stromerzeugung, welche auf vulkanisch aktive Gegenden in Island, Costa Rica, Indonesien oder Teilen Italiens beschränkt war. Außerhalb dieser Gebiete machte sie bisher, aufgrund niedriger fossiler Preise und hoher Bohrkosten um tiefere, wärmere Gesteinsschichten zu erreichen, wirtschaftlich wenig Sinn. Dies ändert sich allerdings schlagartig: Einerseits, da hohe Energiepreise und neue Großverbraucher wie Rechenzentren den Bedarf nach neuen Erzeugungskapazitäten massiv erhöhen. Andererseits, weil signifikante technologische Fortschritte sowohl die Kosten für Bohrungen deutlich gesenkt, als auch die geologischen Voraussetzungen reduziert haben. Die Studie von EMBER hat sich diese neuen Entwicklungen im europäischen Kontext im Detail angesehen und zeichnet, wie davor schon eine Studie der Internationale Energieagentur (IEA), ein optimistisches Bild für die Zukunft der Geothermie, auch für Europa.

Die Studie analysierte, wo dank der beschriebenen technischen Fortschritte nun auch außerhalb der günstigsten geologischen Gebiete mit Geothermie Strom zu Preisen erzeugt werden kann, welche mit Kohle- und Gaskraftwerken konkurrieren können. Unter Berücksichtigung von Projekten mit geschätzten Kosten unter 100 €/MWh (vergleichbar mit den kurzfristigen Grenzkosten von Kohle- und Gaskraftwerken in Europa) sowie geologischen Voraussetzungen, Anlagenleistung und Bohrtiefe, beträgt das technisch-wirtschaftliche Potenzial am europäischen Festland etwa 50 GW. Ungarn hat mit rund 28 GW den größten Anteil dieses neuen Potenziales, gefolgt von der Türkei mit fast 6 GW sowie Polen, Deutschland und Frankreich mit je ca. 4 GW. Für diese EU-Mitgliedstaaten allein ergibt sich ein ausbaubares Potenzial von etwa 43 GW, mit welchem dank hohem Kapazitätsfaktor der Geothermie rund 301 TWh Strom pro Jahr erzeugt werden könnte – das entspricht etwa 42 % der Kohle- und Gasstromerzeugung in der EU im Jahr 2025. Bei diesem Preisniveau wäre die Geothermie mit den kurzfristigen fossilen Grenzkosten (2025 lagen diese etwa bei 90–150 €/MWh) auf europäischen Märkten konkurrenzfähig. Da sie zudem weder von Weltmärkten, geopolitischen Unsicherheiten, noch CO2 Zertifikaten betroffen ist und Bohrkosten langfristig wohl weiter sinken werden, kann mit langfristig sinkenden Preisen gerechnet werden.

Die Geothermie kann somit einen erheblichen Beitrag zur Reduktion von fossilen Importen und großer geopolitischer Abhängigkeiten leisten. Doch beim Ausbau der Geothermie geht es, wie auch EMBER betont, um weit mehr als Strompreise. Geothermie kann etwa neben der Energieerzeugung auch zur Rohstoffgewinnung genutzt werden: Wasservorkommen in der Tiefe, welche für die hydrothermale Geothermie genutzt werden, haben etwa sehr hohe Lithiumkonzentrationen, welche mit neuen direkten Extraktionsverfahren kommerziell nutzbar sind. So kann eine erhebliche Menge Lithium auf vergleichsweise effiziente Art und Weise gewonnen werden, mit deutlich geringerem Wasserverbrauch als im konventionellen Bergbau und nahezu keinen CO₂-Emissionen. Ähnliche Prozesse können auch für andere Rohstoffe wie Mangan, Zink oder seltene Erden angewendet werden. Bei einem großflächigem Ausbau der Geothermie in Europa könnte somit auch die Importabhängigkeit Europas bei kritischen Rohstoffen deutlich reduziert werden.

Bei allen Vorteilen, welche die Geothermie für Europa bringen kann, enthält die EMBER Studie auch eine deutliche Warnung. Europa betreibt seit über 100 Jahren geothermale Stromerzeugung und derzeit sind europaweit 147 Anlagen in Betrieb. Zusätzlich zu dieser jahrzehntelangen Expertise sind europäische Unternehmen an internationalen Vorzeigeprojekten beteiligt, wie etwa am Eavor-Loop Projekt in Bayern. Trotzdem droht Europa bei einer Technologie, bei der man selbst Pionier war, international den Anschluss zu verlieren. Langwierige Genehmigungsverfahren, uneinheitliche nationale Förderungen sowie das Fehlen einer koordinierten EU-Strategie und entsprechender flankierender Maßnahmen haben die kommerzielle Umsetzung deutlich verlangsamt. Im Gegensatz dazu werden in den USA und in Kanada inzwischen viele der in Europa zuerst erprobten Verfahren hochskaliert – unterstützt durch gezielte politische Anreize und private Investitionen. Denn auch in Nordamerika wird Geothermie trotz deutlich geringerer Gaspreise immer kompetitiver: Die Ergebnisse dieser EMBER Studie decken sich mit ähnlichen Untersuchungen in den USA, welche der geothermischen Stromerzeugung ab den späten 2020ern ebenfalls preisliche Parität mit fossiler Stromerzeugung attestieren. Getragen vom (dank KI) rapide wachsenden Strombedarf sind in Nordamerika mehr als doppelt so viele Geothermieanlagen geplant, als in Europa. Die Gründe hierfür sind typisch: Weniger Regulierung, mehr Spielraum für Unternehmertum sowie private Investitionen und breitere politische Unterstützung auf nationaler und regionaler Ebene.

Zum Abschluss listet EMBER eine Reihe von politischen Handlungsempfehlungen für die nationale und europäische Ebene, um den Ausbau der Geothermie in Europa zu beschleunigen. Auf EU-Ebene muss die Geothermie beispielsweise (endlich) bei europäischen Energie- und Klimaplänen stärker berücksichtigt werden und Marktregeln so angepasst werden, damit die Vorteile der Geothermie stärker genutzt werden können und Pilotprojekte stärker gefördert werden. Auf nationaler Ebene müssen montan- und wasserrechtliche Grundvoraussetzungen geschaffen werden, um Geothermie zu fördern. Außerdem müssen Hybridanlagen (Erzeugung von Strom, Wärme und/oder Rohstoffen) und nationale Strategien für den Ausbau der Geothermie erstellt werden.

In Österreich gibt es zwar erhebliche Potenziale für die Geothermie, aber noch große rechtliche Hürden: Genehmigungsverfahren sind nach wie vor langsam und von unklaren Behördenkompetenzen geprägt. Im Wasser- und Montanrecht müssen des Weiteren Duldungspflichten geschaffen werden, um langwierige Verfahren zu beschleunigen sowie Anlagen rasch zu bauen und schnell ans Netz zu bringen.