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Zukunftsenergie

Zwei Vorträge zu Kernfusion und Geothermie informieren über alternative Energiequellen

Klaus Herzig |

MINT

Das Bundesministerium für Forschung hat als Thema für das Wissenschaftsjahr 2025 „Zukunftsenergie“ ausgewählt. Keine ganz unpassende Wahl, nachdem sicher ist, dass das UN-Klimaziel der Konferenz von Paris, die Erderwärmung bis Ende des Jahrhunderts auf 1,5 Grad zu begrenzen, nicht mehr zu erreichen ist. Schlicht, weil wir jetzt schon bei mehr als 1,5 Grad sind. Auch wenn der Wert von 1,5 rein politisch vorgegeben war und keine naturwissenschaftlichen Hintergründe hatte, zwingt der Klimawandel dazu, über andere Energiequellen als Kohle und Gas, die großen Emittenten von Kohlendioxid, nachzudenken.

Sehr im Blickfeld der Politik ist derzeit wieder die Kernfusion. Sie verspricht nahezu grenzenlose Energie ohne Radioaktivität und CO2-Ausstoß bei einem überall verfügbaren Brennstoff – Wasser. Im Grunde möchte man dafür die Energiequelle der Sterne auf der Erde nachahmen. Daran wird seit Jahrzehnten geforscht und seit Jahrzehnten heißt es auch, die Marktreife sei nur noch ca. 30 bis 40 Jahre entfernt. Das liegt daran, dass das Grundprinzip, nämlich das Verschmelzen von 4 Wasserstoffatome zu einem Heliumatom, einfach klingt, in der Natur aber nur bei sehr hohen Drücken und Temperaturen von über 15 Millionen Grad stattfindet – in den Zentren der Sterne eben. Solche Verhältnisse auf der Erde herzustellen ist aber nicht gerade einfach und verbraucht erst einmal Unmengen von Energie. Von den technischen Herausforderungen ganz zu schwiegen.

Jetzt aber mehren sich die Berichte, dass man offenbar Durchbrüche erzielt hat und die Marktreife doch in 10 bis 15 Jahren erreicht sein könnte. Marktreife heißt in diesem Fall, dass kontinuierlich mehr Energie beim Fusionsprozess erzeugt als hineingesteckt wird. Wichtig ist hier insbesondere auch das Wort“ kontinuierlich“. Wie der aktuelle Stand der Forschung bei der Kernfusion ist, stellt Dr. Ralf Kleiber vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald in einem Vortrag am Freitag, 2. Mai 2025 um 19 Uhr im Seminargebäude am Gewerbemuseumsplatz 2 vor. Im Vortrag werden allgemeinverständlich die physikalischen und technischen Grundlagen eines zukünftigen Fusionskraftwerks vorgestellt. Insbesondere wird über Wendelstein 7-X berichtet, das weltweit größte Fusionsexperiment mit dem Stellaratorkonzept.

Aufbau einer Magnetspule
Schematische Darstellung des Magnetspulensystems (blau), des Plasmas (gelb) und einer magnetischen Feldlinie (grün) des Kernfusions-Experiments Wendelstein 7-X am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald. / © Max-Planck-Institut für Plasmaphysik

Etwas anders sieht es mit der zweiten Energiequelle aus. Die wird schon genutzt, aber das Potential wird noch nicht ausgeschöpft. Mehr als 50 % des Endenergieverbrauchs in Deutschland geht auf die Erzeugung von Wärme und Kälte zurück, der Großteil davon wird derzeit noch über fossile Energiequellen abgedeckt. Um die vereinbarten Klimaziele erreichen zu können, bedarf es daher nachhaltiger Energiequellen für die Erzeugung von Wärme und Kälte, wie zum Beispiel der Geothermie, also der im Boden gespeicherten Erdwärme.

Geothermie lässt sich in zwei Bereiche untergliedern:  die oberflächennahe Geothermie (weniger als 400 m Tiefe) und die Tiefengeothermie (mehr als 400 m Tiefe). In Tiefen zwischen 1000 – 5000 m findet sich bis zu 150 °C heißes Thermalwasser, das für Bäder, Nah- und Fernwärmeversorgung und in günstigen Fällen sogar zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Wegen der hohen Investitionskosten kommt die tiefe Geothermie nur für Kommunen, Energieversorger und private Unternehmen in Frage. Die oberflächennahe Geothermie hingegen ist die Erdwärmenutzung für den Bürger. Sie wird mittels Wärmepumpen zum Heizen, aber auch zum Kühlen von Ein- und Mehrfamilienhäusern sowie Büro- und Gewerbegebäuden eingesetzt.

Im Vortrag „Geothermie in Bayern – Chancen und Nutzungsmöglichkeiten“ gibt Max Schuh vom Bayerischen Landesamt für Umwelt am Donnerstag, den 5. Juni 2025 ab 19 Uhr einen Einblick in die Geothermie, erläutert die unterschiedlichen Nutzungsvarianten und stellt Anwendungsbeispiele aus Bayern vor.

Der Eintritt zu den Vorträgen ist kostenlos, es wird aber um Anmeldung unter den Kursnummern 00513 und 00514 gebeten.

Abbildung Geothermie
/ © Bayerisches Landesamt für Umwelt

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