Wie weit kann man Hitze leiten?

Wird doch schon längst gemacht. Brauchst dafür aber auch die passende Geologie. In Island ist das z.B. sehr verbreitet: https://de.wikipedia.org/wiki/Geothermale_Energie_in_Island

Und auch in Deutschland wird das schon gemacht: https://geothermie.iwtt.tu-freiberg.de/geothermie-in-deutschland.html

Aber die Technologie steht auch in Konkurrenz zu z.B. Wind oder Solarkraft. Wind und Sonne gibst schließlich auch kostenfrei.

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Danke, das bringt mich ein ganzes Stück weiter. Auch diese Wasserströmungskraftwerke bringen kostenlose Energie. Die sind allerdings alle fluktuierend und zum Teil nicht so super umweltverträglich. Als Tierfreund mag man Windräder sowieso nicht. :slight_smile:

Übrigens solltest du die Investitions- und Betriebskosten auch solcher Anlagen nicht unterschätzen. Wirklich kostenlose Energie gibt es schlichtweg nicht.

Hör mal. Du hast offenbar keine Ahnung, was du erzählst. Warum erzählst du überhaupt was? Das hier ist ein Wissensforum. Wenn du von Physik keine Ahnung hast, ist das nicht schlimm, aber warum hast du beschlossen trotzdem eine Antwort zu geben?

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Im Prinzip steht sie nicht in Konkurrenz zur Solarenergie und zur Windkraft. Die Geothermie nutzt einen ganz anderen Raum und kann meist zusätzlich betrieben werden. Die überirdischen Anlagen nehmen nur wenig Platz ein.

Das hauptsächliche Problem, dass die Geothermie in Deutschland hat ist das Fündigkeitsrisiko. Das schreckt Investoren ab.

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In einem Fluidstrom ist das problemlos machbar. Im Laufe der Zeit erwärmt sich ja das Nebengestein. Abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit verliert man dann auch dem Weg nach oben nur wenige Kelvin.

Aprilscherz?

Ok, danke für das Fündigkeitsrisiko.
Wenn ich es also richtig verstehe liegt es lediglich an der Wirtschaftlichkeit.
Der Betreiber entscheidet welche Mindestförderrate erreicht werden muß/BohrtiefeTemperatur
Es wäre möglich den ganzen Planeten mit dieser Energie zu versorgen, es will lediglich keiner die Investition bezahlen weil die Lukrativität vermutlich erst 200+ Jahre später einsetzt ?
Vielleicht noch eine eigen Einschätzung bitte…
Glaubst du man kann mit einer Kola-Bohrung (vllt sogar noch etwas tiefer) in Deutschland ein leistungsfähiges(nicht rentables)Kraftwerk bauen wenn einem praktisch unbegrenzte Mittel zur Verfügung stünden ?

Hi!

Da es anfangs ja um einen einfachen, festen Wärmeleiter ging, hier ein Nachtrag:

Es gibt da den materialspezifischen Wärmeleitungskoeffizienten λ, oft in der Einheit W/(m * K) angegeben.

Nehmen wir Kupfer mit etwa 400W/(m * K), machen daraus ne Säule mit A=1m² Querschnitt, die l=12.000m tief in den Boden geht. Am unteren Ende sollen konstant 180°C herrschen, am oberen sollen es immer 30°C sein, weil dort jegliche Wärme sofort abgeführt wird, die Differenz ist also 150K.

Die Wärmeleistung ist dann

P= λ * T * A / l = 400W/(m * K) * 150K * 1m² / 12000m = 5W

also im Prinzip nix.

Nochmal: Das heißt, du kannst am oberen Ende grade mal 5W entnehmen, sonst wird es dort kühler als 30°C. Oder ein Vergleich: Ein KFW55-Haus hat auch einen Wärmebedarf von etwa 5W/m². Wenn du deinen Kupferblock also auf 100m² Querschnitt erweiterst, und die Wärme im Sommer irgendwo zwischenspeicherst, könnte das was werden.

Die 12000m³ bzw 108000t Kupfer kosten derweil etwa 1Mrd. €, für das Haus nochmal nen Faktor 100 drauf.

Das kannst du nun gerne auch mit deiner Sitzheizung durchrechnen. Um die Wärmeleistung an deinem Hintern zu berechnen, brauchst du möglicherweise schon nen wissenschaftlichen Taschenrechner, ein normaler wird mit den kleinen Zahlen nicht mehr klar kommen :wink:

Jedenfalls, das zeigt, warum man für Geothermie eine Flüssigkeit durch ein tiefes Rohr pumpt.

Und die Geothermie aus großer Tiefe birgt Risiken, und ist generell nicht überall möglich Der Artikel auf Wikipedia ist da sehr ausführlich.
Was aber durchaus üblich ist, sind Bohrungen in einige 10 bis 100m Tiefe zur Beheizung von Gebäuden. Das ist deutlich wirtschaftlicher als diese Gebläse, die heute jeder Neubau im Vorgarten hat, kostet aber auch deutlich mehr in der Anschaffung. Folglich nimmt man gerne letzteres.

Der Erfolg eines Geothermieprojektes hängt letztlich von 2 Faktoren ab:

Temperatur und maximale Förderrate. Ab Temperaturen von ca. 115°C kann Strom produziert werden. Darunter nur Wärme.

Hohe Temperaturen lassen sich natürlich überall erreichen, wenn man nur tief genug bohrt aber tiefe Bohrungen bedeutet auch, dass man mehr Energie aufwenden muss um das Fluid zu Pumpen. Das bedeutet, dass vor allem Projekte interessant sind, wo hohe Temperaturen bei vergleichsweise geringen Bohrtiefen erreicht werden können. Deswegen ist Island so erfolgreich.

Der Faktor Schüttung ist kritischer. Grundsätzlich lassen sich zwei Typen von tiefen geothermischen Kraftwerken unterscheiden: Hydrothermale und Petrothermale Kraftwerke. Hydrothermale Kraftwerke fördern Wasser aus einem unterirdischen Wasserleiter, entnehmen die Wärme und reinjezieren das Wasser in den Untergrund. Diese Art Kraftwerk erreicht teilweise sehr hohe Förderraten (z.B. Traunreut mit 180 l/s) ist aber nur in wenigen Regionen Deutschlands möglich (Südbayern, Oberrheingraben, norddeutsches Becken).

Petrothermale Kraftwerke nutzen künstliche Risssysteme im Festgestein, pumpen dort aktiv Wasser hinein und fördern durch eine andere Bohrung das aufgeheizte Wasser. Neben vielen anderen Problemen wie Lösung/Fällung, gibt sind die erreichbaren Förderraten eben auch nicht besonders hoch. Soultz-sous-Forets ist ein franzäsisches Pilotprojekt und läuft bis heute nicht besonder gut :slight_smile:

Ein relativ neues Konzept ist das Verlegen von vielen parallelen Rohren im Untergrund (Eavorloop), aber das ist bautechnisch eine ziemliche Herausforderung und derzeit noch in der Forschungsphase.

Das Problem, dass alle petrothermalen Ansätze haben (also auch deiner) ist das Problem der Abkühlung. Immer wenn du ein Arbeitsmedium erhitzt, kühlst du gleichzeitig das Gestein ab. Die Wärmeleitfähigkeit von Gestein ist sehr niedrig, es dauert also sehr lange, die Wärme wieder aus der Umgebung zuzuführen. Auch eine sehr tiefe Bohrung wird früher oder später die Umgebung so ausgekühlt haben, dass keine weitere Wärme entnommen werden kann. Das heißt alle Geothermieprojekte haben letztlich eine endliche Lebensdauer. Das gilt auch für deinen Vorschlag - und das bedeutet, dass die Bohrung sich nie amortisieren könnte.

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Nur so eine Idee:
Es muss ja nicht unbedingt Wasser sein. Man könnte ja auch diverse verflüssigte Salze verwenden. (Wie in diesen Taschenwärmern) Dann könnte man diese thermische Energie auch auf Vorrat speichern.
Nachteile: Platzbedarf, (Wieder-)Inbetriebnahme

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