IEA Bericht: Die Zukunft der Geothermie

• Ein Ende 2024 veröffentlichter Bericht der Internationalen Energieagentur (IEA) hat sich im Detail mit der Geothermie befasst und attestiert ihr, trotz einer bisher vernachlässigbaren Rolle, ein gewaltiges Potenzial sowohl bei der Wärme als auch bei der Stromerzeugung.
• Die Geothermie befindet sich im Aufwind: Neue Technologien, Kostenreduktionen und Know-how aus der Öl- und Gasindustrie ebnen den Weg für ein rasches Wachstum der Geothermie in Energiesystemen weltweit und die Erschließung von Wärmeressourcen in größeren Tiefen.
• Hierfür müssen allerdings noch eine Reihe von Herausforderungen bewältigt werden, darunter langwierige Genehmigungsverfahren, fehlende Fachkräfte und mangelndes politisches Bewusstsein. Der Bericht liefert eine Reihe von Handlungsempfehlungen dazu.

Obwohl die Menschheit seit Urzeiten Wärme aus der Tiefe nutzt, spielte die Geothermie bei der Energieversorgung global betrachtet eine äußerst bescheidene Rolle. Weit unter 1 % der global verbrauchten Primärenergie wird derzeit durch diese Technologie gewonnen. Doch nicht zuletzt wegen der weltweiten klimapolitischen Ambitionen, Unsicherheiten am Energiemarkt sowie einer technologischen Revolution bei der fossilen Rohstoffgewinnung scheint der schlafende Riese endlich zu erwachen. Ein Bericht der Internationalen Energieagentur (IEA) zeigt, welche gewaltigen Potenziale in der Geothermie stecken, wenn die letzten Hindernisse noch beseitigt werden.

Geothermie nutzt die Wärme aus dem Inneren der Erde und ist dabei äußerst vielseitig. Während die oberflächennahe Geothermie bereits in wenigen Metern Tiefe Wärme aus dem Boden gewinnt, zapft die Tiefengeothermie heißes Gestein oder warmes Wasser aus mehreren Kilometern Tiefe an. Je nach Temperatur kann Geothermie nicht nur Wärme liefern, sondern auch Strom erzeugen. Geothermie bringt laut IEA-Bericht gegenüber anderen Erneuerbaren große Vorteile mit sich: Sie braucht sehr wenig Platz an der Oberfläche, ist relativ ressourcenschonend, verlässlich und flexibel. 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. Geothermie kann diese Schwankungen flexibel ausgleichen.

Trotz all dieser Vorzüge wird die Geothermie bisher sowohl bei der Wärmeversorgung als auch der Stromerzeugung äußerst bescheiden genutzt und deckt nicht einmal 1% des globalen Primärenergieverbrauchs ab. Hauptursache für diese kleine Nische sind laut Bericht lange und hohe Bohrkosten gewesen, welche die Geothermie lange auf Staaten mit idealen geologischen Voraussetzungen beschränkt haben, wie etwa Island, Italien, Türkei, Costa Rica oder Indonesien. Während hier vulkanische Aktivität die Geothermie attraktiv erscheinen ließ, hatte sie in weniger günstigen Lagen gegen billige fossile Energieträger lange keine Chance.

Diese Ausgangslage änderte sich aber in den letzten Jahrzehnten zunehmend: Einerseits stieg das Bewusstsein für die klimatischen Folgen sowie die geostrategischen Risiken, die fossilen Energieträger verursachten. Andererseits - nicht ganz ohne Ironie - waren es gerade Entwicklungen und Innovationen bei der fossilen Gas- und Ölexploration, die der Geothermie neue Möglichkeiten eröffneten. Denn als einfach zugängliche, oberflächennahe Öl- und Gasvorkommen zunehmend erschöpft wurden, musste die Suche nach tiefer gelegenen Vorkommen intensiviert werden. Dies verbesserte nicht nur Bohrtechniken sondern auch Techniken zur Erkundung und Modellierung des Untergrunds, während Fracking ermöglichte, Gestein mittels Wasser oder Chemikalien aufzubrechen und Kohlenwasserstoffe förderbar zu machen. Präzises abgelenktes Bohren, laterales Bohren oder geschlossene Kreisläufe wurden entwickelt und perfektioniert. All diese Innovationen ermöglichten es nicht nur, den rasant wachsenden Bedarf an fossilen Energieträgern zu decken, sondern senkten dank des gewonnenen Know-Hows im Untergrund die Kosten und technologischen Hürden für die Geothermie.

Hinsichtlich dieser technologischen Entwicklungen bescheinigt der IEA-Bericht der Geothermie ein riesiges, nahezu unangetastetes globales Potenzial, welches gerade für Niedrigtemperaturanwendungen (<60°C) bei über 5.000 TW nahezu unerschöpflich ist. Für die Verstromung, für welche Temperaturen von ca. 200°C erforderlich sind, wird von bis zu 600 TW technischem Potenzial ausgegangen, wovon sich aber nur ca. 32 TW in Tiefen von unter 5km befinden. Je tiefer die Geothermie vordringt, desto größer ist ihr geografisches Einsatzgebiet. Während die Stromerzeugung mit Geothermie bei Bohrtiefen von ca. 2 km auf die Pazifikküste Nord- und Südamerikas, Island, Japan, die Philippinen, Indonesien und Teile Ostafrikas beschränkt ist, ist sie bei Bohrtiefen von ca. 7 km fast überall möglich. Der Bericht geht davon aus, dass die Geothermie zunächst in geologisch günstigen Gebieten genutzt wird, in denen bereits in wenigen Kilometern Tiefe hohe Temperaturen vorhanden sind. Mit zunehmender Erfahrung, Innovation und Skalierungseffekten werden jedoch nach und nach auch tiefere Bohrungen wirtschaftlich rentabel. So schätzt die IEA, dass bis 2035 die Stromerzeugung aus der Geothermie die günstigste flexibel einsetzbare Form der Stromerzeugung ist, noch vor Wasserkraft oder Erdgas in Kombination mit CCS. Bis 2050 wird von einem marktfähigen Potenzial von weltweit über 800 GW ausgegangen.

Trotz der technischen Durchbrüche der letzten Jahre steckt die Geothermie noch in den Kinderschuhen. Der Bericht identifiziert drei größere Hindernisse, die der Entfaltung der globalen Geothermiepotenziale im Wege stehen. Einerseits bestehen in vielen Ländern bereits in den frühen Projektphasen viele bürokratische und administrative Hürden welche Projekte erschweren und verlangsamen. Vielfach fehlt Rechtssicherheit oder behördliches Know-how und oft sind mehrere Behörden mit überlappenden Kompetenzen oder widersprüchlichen Interessen involviert. Andererseits fehlt geeignetes Fachpersonal: Die IEA schätzt, dass weltweit bis 2030 bis zu einer Million Spezialist*innen und Facharbeiter*innen im Bereich Geothermie gebraucht werden, um die allerdings auch große Konkurrenz mit der Öl- und Gasindustrie herrschen wird. Zuletzt muss die Politik ihre Hausaufgaben erledigen, denn nur die wenigsten Länder setzen Maßnahmen, um Geothermie zu ermöglichen oder zu fördern. Während laut IEA über 100 Staaten Policy-Maßnahmen setzen um den Photovoltaikausbau zu fördern, tun das nicht einmal 30 für die Geothermie.

Der Bericht empfiehlt Entscheidungsträgern, aufbauend auf den zuvor genannten Potentialen und Hindernissen, eine Reihe von Maßnahmen, um die identifizierten Hindernisse zu beseitigen und die Potenziale der Geothermie auszuschöpfen. Zunächst muss das politische Bewusstsein für ihre Potenziale gestärkt werden und in den energiepolitischen Plänen der Staaten stärker berücksichtigt werden, damit in weiterer Folge klare nationale Zielsetzungen und Roadmaps für die Geothermie geschaffen werden können. Dann müssen Risiken und Investitionskosten in der frühen Projektphase durch Garantien und Zusammenarbeit mit Finanzinstitutionen adressiert werden und die Geothermie in Förder- und Vergütungssystemen stärker berücksichtigt werden. Bürokratie und Genehmigungen können laut Bericht in vielen Ländern stark vereinfacht werden, ohne Umwelt- oder Wasserschutz zu beeinträchtigen. Außerdem empfiehlt die IEA Schritte, um den Zugang zu Daten über den Untergrund zu erleichtern, verstärkte Forschung sowie Maßnahmen, um den rasch steigenden Bedarf an Fachkräften zu decken.

Auch für Österreich sind diese Handlungsempfehlungen relevant, nicht zuletzt wegen erheblicher heimischer Potenziale die es zu nutzen gilt. Hierfür bräuchte es auch bei uns rechtliche Anpassungen etwa beim MinROG sowie beim Wasserrecht sowie Maßnahmen um Verfahren für die Genehmigung und Errichtung von Anlagen zu vereinfachen und beschleunigen.