Die Nutzung von Geothermie wird unterteilt in:
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Fernwärmesysteme und direkte Nutzung.
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Heiz- und Kühlsysteme. Bei dieser Anwendung geht es darum, die Wärme aus dem Erdinneren direkt als Wärmeenergie zu nutzen.
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Elektrische Energieerzeugung in geothermischen Anlagen.
Bei der Nutzung geothermischer Ressourcen wird zwischen direkter und indirekter Nutzung unterschieden. Direkter Gebrauch bedeutet, die Wärme selbst zu nutzen. Wenn wir von indirekter Nutzung sprechen, meinen wir, dass eine Umwandlung in eine andere Art von Energie erfolgt, beispielsweise in elektrische Energie oder Elektrizität.
Fernwärmesysteme und direkte Nutzung der Geothermie
Fernwärme- und Direktnutzungssysteme verwenden heißes Wasser aus Quellen oder Stauseen in der Nähe der Erdoberfläche.
In alten römischen, chinesischen und indianischen Kulturen wurden heiße Quellen zum Baden, Kochen und Erwärmen verwendet. Noch heute werden viele heiße Quellen zum Baden genutzt
Die ersten Anwendungen der Geothermie finden sich in den Bädern des Römischen Reiches , des Reiches der Chinesen und der Osmanen für den Bau von Spas.
Geothermische Stauseen dienen auch zur direkten Beheizung von Gebäuden mit Fernwärmesystemen. Durch die Nutzung dieser erneuerbaren Energiequelle wird die Emission von CO2 und anderen Treibhausgasen vermieden.
Heizen und Kühlen mit Erdwärme
Geothermie wird unter anderem durch Erdwärmepumpen genutzt. Diese Wärmepumpen ermöglichen das Heizen und Kühlen von Gebäuden sowie die Aufbereitung von Warmwasser.
Für die meisten Anwendungen sind keine hohen Temperaturen erforderlich. Oft sind die erforderlichen Temperaturen direkt verfügbar. Wenn dies nicht ausreicht, kann die Temperatur mit Wärmepumpen erhöht werden, wie dies häufig bei oberflächennaher Geothermie der Fall ist.
Natürliche Klimaanlage
Eine andere Verwendung dieser Art von Energie ist die natürliche Kühlung.
Bei der natürlichen Kühlung wird Wasser mit flacher Oberflächentemperatur direkt zur Kühlung des Gebäudes verwendet (ohne Verwendung einer Wärmepumpe). Die Oberflächentemperatur ist die durchschnittliche Jahrestemperatur des Standorts, daher ist sie im Sommer niedriger als die Umgebungstemperatur.
Instandhaltung von Bauarbeiten
Eine weitere direkte Anwendung besteht darin, das Einfrieren von Brücken, Straßen oder Flughäfen zu vermeiden. Auch hier wird keine Wärmepumpe benötigt. Dies schließt das Verlegen von Wasserleitungen ohne Frost ein.
Thermalwasser
Für die Nutzung von Wärme in heißen Quellen aus Geothermie werden tiefe Gewässer mit Temperaturen zwischen 40 und 150 ° C verwendet.
Thermalwasser wird in der Regel aus einer Tiefe von 1.000 bis 4.500 Metern durch einen Brunnen an die Oberfläche gebracht. Das Wasser überträgt den größten Teil seiner Wärmeenergie über einen Wärmetauscher an einen zweiten Kreislauf des "sekundären" Heiznetzes.
Es wird dann abgekühlt und durch ein zweites Loch mit einer Pumpe in den Boden in die Schicht gedrückt, aus der es extrahiert wurde.
Stromerzeugung und Geothermie
Die geothermische Stromerzeugung erfordert Wasser oder Dampf mit hoher Temperatur. Geothermische Kraftwerke werden in der Regel dort gebaut, wo sich geothermische Stauseen befinden.
Hydrothermale Energie
Eine hydrothermale Quelle ist ein Riss oder eine Fumarole auf der Oberfläche, aus der heißes Wasser geothermischen Ursprungs fließt.
Bei der hydrothermalen Stromerzeugung werden Wassertemperaturen von mindestens 80 ° C benötigt. Hydrothermale Heißdampfspeicher mit Temperaturen über 150 Grad Celsius können direkt zum Antrieb einer Dampfturbine verwendet werden.
