Geothermie deckt mindestens einen Viertel des Schweizer Wärmebedarfs
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Positionspapier Wärmepotenzial Geothermie 02.10.2020 Wärmeproduktion aus Geothermie: ein immenses, unsichtbares Potenzial. (Quelle: Chris Züger / Unsplash) Geothermie deckt mindestens einen Viertel des Schweizer Wärmebedarfs Beitrag der Geothermie zur sicheren, erneuerbaren Energieversorgung Mindestens ein Viertel Geothermie deckt den künftigen Schweizer Wärmebedarf von 70 TWh/a zu mindestens einem Viertel. Davon entfallen rund 8 TWh/a auf die mitteltiefe Geothermie und mindestens 9 TWh/a auf die untiefe Geothermie. Klimaschutz Geothermie senkt den CO2-Ausstoss massiv. Konkurrenzfähige Preise Geothermie für die Wärmeversorgung ist wirtschaftlich. Zuverlässige Energieversorgung Geothermie ist jederzeit verfügbar, unabhängig von Wetter, Tages- und Jahreszeit. Keine Abhängigkeit vom Ausland Die einheimische Ressource Geothermie wird lokal genutzt.
1. Ausgangslage Noch praktisch nicht erschlossen ist das Potenzial
aus mittleren Tiefen. Heute werden erst 0.2 TWh/a
Die Schweiz soll ab 2050 nicht mehr Treibhaus-
genutzt. Das wirtschaftlich nutzbare Potenzial al-
gase in die Atmosphäre ausstossen, als durch
lein aus der mitteltiefen Geothermie liegt bei rund
natürliche und technische Speicher wiederauf-
8 TWh/a und soll etappenweise bis ins Jahr 2050
genommen werden können. Dieses Netto-Null-
erschlossen werden – zu konkurrenzfähigen Prei-
Ziel hat der Bundesrat 2019 beschlossen. Um
sen für Betreiber und Endkunden.
das Ziel zu erreichen, sind die unterirdischen
Speicherkapazitäten zu erkunden und die Emis-
sionen insbesondere auch im Gebäudebereich 3. Potenzial aus mitteltiefer
und in der Industrie zu vermindern. Der kombi- Geothermie
nierte Wärmebedarf für Gebäude und Industrie Das geologische Wärmepotenzial für die mittel-
wird 2050 bei rund 70 TWh/a liegen. tiefe Geothermie in der Schweiz beträgt etwa 100
TWh/a. Theoretisch liesse sich damit der gesamte
2. Zielbild 2050 Wärmebedarf der Schweiz decken. Das nutzba-
Die Geothermie liefert künftig mindestens re Potenzial liegt indes tiefer. Eine Wärmequel-
17 TWh/a Wärme für den Schweizer Gebäudepark le ist eine lokale Ressource und kann nicht über
und für Industrieprozesse. Damit deckt sie mindes- grössere Distanzen transportiert werden. Neben
tens einen Viertel des Schweizer Wärmebedarfs. dem geologischen Wärmepotenzial sind also auch
Heute werden bereits 4 TWh/a geothermische räumliche und wirtschaftliche Aspekte zu berück-
Wärme produziert – überwiegend aus dem untiefen sichtigen. Aus dieser Gesamtanalyse resultiert ein
Bereich. Die Produktion aus der untiefen Geother- nutzbares und wirtschaftlich konkurrenzfähiges
mie kann um ein Mehrfaches gesteigert werden. Potenzial von rund 8 TWh/a.
Geothermische Energie dort, wo sie gebraucht wird: Wärmenachfrage für Wohnen, Gewerbe und Industrie am Beispiel Jurasüdfuss.
Je dunkler der Punkt, desto höher die Nachfrage. (Quelle: swisstopo)Geothermie mit vielfältigen Vorteilen
Die Geothermie ist eine einheimische Ressource und muss nicht Jahr für Jahr im Ausland einge-
kauft werden. Sie ist erneuerbar, verursacht praktisch keine Emissionen (Luftschadstoffe, Lärm)
und liefert unabhängig von Wetter, Tages- und Jahreszeit konstant Wärmeenergie. Dank wegfal-
lender Beschaffungs- und niedriger Betriebskosten ist die Wärme für Endkunden günstig.
Ausserdem ist die Geothermie praktisch unsichtbar: Eine mitteltiefe Geothermieanlage etwa
benötigt im Betrieb nur wenige Quadratmeter Fläche. Geothermie ist äusserst flexibel und lässt
sich hervorragend mit anderen erneuerbaren Energien kombinieren.
Abnehmer der mitteltiefen Geothermie sind Quar- um dieses Ziel zu erreichen. Die totalen Inves-
tiere, Stadtareale, Gewerbe, Industrie und Land- titionskosten für diese 250 Anlagen betragen
wirtschaft. Mit Ausnahme von grossen Einzelbe- ohne Fördergelder etwa sechs Milliarden Fran-
zügern ist die mitteltiefe Geothermie dabei immer ken oder 240 Millionen Franken pro Jahr.
auf thermische Netze als Überträger angewiesen.
Bis 2050 sollen thermische Netze rund 23 TWh/a 5. Weitere Nutzungen der
Wärme verteilen. Die mitteltiefe Geothermie ist Geothermie
eine von mehreren Wärmequellen in diesen Net-
In der Bereitstellung von Wärme liegt das haupt-
zen und steuert künftig rund einen Drittel bei.
sächliche Potenzial der Geothermie. Je nach
Standort, Tiefe und Jahreszeit können Anlagen für
4. Was braucht es, um das Potenzial zusätzliche Nutzungen in Frage kommen, was sie
der mitteltiefen Geothermie wirtschaftlich noch attraktiver macht:
auszuschöpfen? – Kälteerzeugung: bis 200 Meter Tiefe direkte
– Untergrund erkunden: Der Untergrund muss Nutzung, ab ca. 2000 Meter und mindestens
besser bekannt sein, und zwar flächendeckend 80°C Anlagen mit Absorptionskälte.
und national. Eine verbesserte Kenntnis des
Untergrunds vereinfacht es Entscheidungs- – Saisonale Speicherung: in Erdwärmesonden-
trägern, Projekte in Angriffe zu nehmen, idea- feldern oder in Aquiferen. Letztere können
le Standorte für Bohrungen zu bestimmen und überschüssige Wärme wie zum Beispiel von
generell die Risiken zu minimieren. Kehrichtverwertungsanlagen (KVA) in den
Sommermonaten speichern.
– Thermische Netze ausbauen: Die thermischen
Netze sind für die Weiterentwicklung der mittel- – Stromerzeugung: Anlagen ab ca. 3000 Metern
tiefen Geothermie von entscheidender Bedeu- Tiefe und einer Temperatur ab ca. 110°C kön-
tung. Der Ausbau dieser Netze ist ökonomisch nen für Strom- und Wärmenutzung eingesetzt
in bevölkerungsreichen Gebieten sinnvoll. werden.
– Mitteltiefe Geothermieanlagen bauen: Aus- – Förderung von Elementen: Im geothermischen
gehend von einem nutzbaren und wirtschaft- Tiefenwasser sind Elemente wie z.B. Lithium
lich konkurrenzfähigen Potenzial von 8 TWh/a gelöst, die mittels neuer Verfahren während
braucht es rund 250 Anlagen. Konkret müssen des geothermischen Betriebs umweltschonend
von 2025 bis 2050 durchschnittlich zehn An- gewonnen werden können. Das Potenzial in der
lagen pro Jahr in Betrieb genommen werden, Schweiz ist noch wenig untersucht.Untiefe, mitteltiefe, tiefe Geothermie
Die untiefe Geothermie (bis ca. 500m) ist in der Schweiz gut entwickelt und wird mit Wärme-
pumpen für die Beheizung von Gebäuden – von Einfamilienhäusern, Hotels bis zu Industrie-
betrieben – genutzt. Zudem kann im Sommer mit untiefer Geothermie gekühlt werden. Der
von Geothermie-Schweiz verwendete Begriff der «mitteltiefen Geothermie» beschreibt primär
die Wärmenutzung von Tiefengrundwasser im Bereich 30-110°C. Diese Temperaturen werden
hierzulande in der Regel in einer Tiefe von 500 bis 3000 Metern erreicht. Mit Tiefengeothermie
ab etwa 3000 Metern kann die Wärme direkt und zur Stromproduktion genutzt werden. Die
Grenzen sind fliessend.
Der Wärmebedarf Wärmeproduktion
2050 in der Schweiz
beträgt etwa
Total 70 TWh/a Geothermie
Wärmeproduktion
andere
70 TWh/a.
Übertragung
Davon steuert Thermische Netze
die Geothermie
mindestens
einen Viertel bei.
33%
untief mitteltief
> 9 TWh/a 8 TWh/a
25%
70 TWh/a Wärmebedarf 2050 in der Schweiz
25 % (= 17 TWh/a) Anteil Geothermie an der Wärmeproduktion 2050
4.5 Mio. Tonnen CO2-Einsparung pro Jahr bei Ersatz Heizöl durch Geothermie
1.7 Mrd. Liter Einsparung Heizöl pro Jahr
1.2 Mrd. CHF Jährliche Einsparung Kosten für Heizöl
250 Anzahl mitteltiefe Geothermie-Anlagen bis 2050
6 Mrd. CHF Totale Investitionskosten für mitteltiefe Geothermie-Anlagen
(ohne Förderungen)Erklärungen zum Wärmepotenzial
Schweizer Wärmebedarf 2050
Der Bund schätzt den künftigen Wärmebedarf der Schweiz
70 für Wohnen, Gewerbe und Industrie auf rund 70 TWh pro Jahr.
TWh Zum Vergleich: Der heutige Wärmeverbrauch liegt bei rund 100
TWh pro Jahr (Energieperspektiven 2050+).
Zentrale oder dezentrale Wärmeversorgung
In dicht besiedelten Gebieten oder Gebieten mit einem hohen Ge-
2/3 1/3 werbe- und Industrieanteil ist eine zentrale Wärmeversorgung
ökologisch und ökonomisch meist die beste Lösung. Auf die ganze
dezentral zentral
Schweiz bezogen trifft das auf rund 1/3 der künftigen Wärmever-
sorgung zu (WIS-Studie).
Ausbau Fernwärme bis 2050
In absoluten Zahlen ausgedrückt entspricht dieses eine Drittel ei-
23 nem Ausbau der Fernwärme auf bis zu 23 TWh. Für die zentralen
Wärmequellen kommen neben der Geothermie auch KVA, ARA,
TWh
Seewasser und Holz in Frage. Grössere Geothermie-Anlagen sind in
den meisten Fällen auf Fernwärmenetze angewiesen (WIS-Studie).
8 Geothermie aus mittlerer Tiefe
TWh
Bei rund einem Drittel der Fernwärmenetze ist die Geothermie als
zentrale Wärmequelle die wirtschaftlich beste Option. Das wirt-
schaftlich nutzbare Potenzial der mitteltiefen Geothermie liegt da-
mit bei 8 TWh/a. Dies entspricht rund 250 Geothermie-Anlagen mit
einer Tiefe von 1’000-2‘000 Metern (Studie Hydro-Geo, französisch).
Dezentrale Wärmeversorgung
Das Potenzial der erneuerbaren, dezentralen Wärmeversorgung
übersteigt den künftigen Bedarf von 70 TWh pro Jahr bei weitem.
Alleine mit Erdwärmesonden, Grundwassernutzung, Holz und So-
larthermie liesse sich ein Bedarf von über 90 TWh pro Jahr decken
(WIS-Studie).
9 Weiterer Ausbau der untiefen Geothermie
TWh Von heute 4 TWh pro Jahr lässt sich die Produktion aus der untiefen
Geothermie auf mindestens 9 TWh pro Jahr verdoppeln. Werden die
Erdwärmesonden flächendeckend mit aktiver Regeneration betrie-
ben, ist eine weit höhere Produktion aus der untiefen Geothermie
möglich – bis ca. 40 TWh pro Jahr (Studie Hydro-Geo, französisch).
Geothermie steuert einen Viertel bei
Die Untersuchungen zeigen: Der gesamte Wärmebedarf der
70 25% Schweiz kann mit erneuerbaren Energien gedeckt werden. Dabei
17
TWh kann die Geothermie mindestens einen Viertel beisteuern – zu kon-
TWh
kurrenzfähigen Preisen (Studie Hydro-Geo, französisch).Sie können auch lesen
