ERDWÄRME

Erdwärme,

 

die Wärme des Erdkörpers. Nur in der obersten Schicht der Erdkruste trägt die Sonneneinstrahlung zu ihr bei. Die mit zunehmender Tiefe ansteigende Temperatur der Erde (geothermische Tiefenstufe) beruht v. a. auf der Energiefreisetzung durch den ständigen Zerfall radioaktiver Elemente in der Erdkruste, besonders in Tiefengesteinen wie Granit, kaum in Sedimenten und Vulkaniten. Rund 70 % des Wärmestroms der Kontinente werden so erzeugt; der Rest gelangt vom heißen Erdmantel (an der Grenze zur Erdkruste 600-1 000 ºC) durch Konvektionsströmungen in der Asthenosphäre (Erde), durch aufsteigende Magmen (Vulkanismus) und in der Erdkruste zirkulierende flüssige oder gasförmige Stoffe zur Erdoberfläche. In den Ozeanen stammt fast der gesamte Wärmestrom aus dem Bereich unterhalb der Erdkruste. Der Wärmeinhalt der gesamten Erde beträgt 10³¹ J (= 3,5 · 10²¹ MWh).Der zur Erdoberfläche gerichtete kontinuierliche Wärmestrom wird auf 4 · 10¹³ W geschätzt. Für eine Nutzung ist er viel zu gering. Dafür kommen nur geothermische Anomalien infrage (geothermische oder Wärmelagerstätten): heiße Wässer, die in einem Aquifer eingeschlossen sind, der meist keine natürliche Verbindung zur Erdoberfläche hat (außer in Geysiren), aber durch Flachbohrungen oft leicht erschlossen werden kann, sowie heiße Gesteine, die große Wärmemengen, aber keine natürlichen Formationswässer enthalten. Solche hohen Temperaturwerte treten auf den vulkanischen Inseln der mittelozeanischen Rücken (z. B. Island), auch an anderen plattentektonischen Grenzen (z. B. Kalifornien, Neuseeland, Japan), in tektonischen Gräben (z. B. Oberrheingraben) oder im Rückland junger Faltengebirge (z. B. Ungarische Tiefebene, Larderello in der Toskana) auf. Die alten Kontinentkerne weisen dagegen anomal niedrige Wärmeströme auf. Auf Erdwärme beruhende warme oder heiße Quellen (post)vulkanischer oder sedimentärer Herkunft werden seit der Antike als Heilquellen, heute auch zur Beheizung von Wohngebäuden, Treibhäusern, Schwimmbädern u. a. genutzt. Die Erschließung warmer Tiefenwässer (mindestens 40-50 ºC) erfordert zwar höhere Investitionen, könnte aber wesentlich weiter verbreitet werden. Die Gewinnung von elektrischer Energie aus Erdwärme (in geothermischen Kraftwerken) erfolgt bisher nur am Austritt von Wasserdampf vulkanischen Ursprungs. Die Nutzung trockenheißer Gesteine durch das Hot-dry-Rock-Verfahren (geothermische Energie) befindet sich noch im Versuchsstadium. (Wärmepumpe)

 

Literatur:

 

Terrestrial heat flow in Europe, hg. v. V. Čermák u. a. (Berlin 1979);

 G. Buntebarth: Geothermie (1980);

 

Paleogeothermics, hg. v. G. Buntebarth: u. a. (1986);

 

The Urach geothermal project, hg. v. R. Haenel (Stuttgart 1982);

 

Geothermische Energie: Forschung und Anwendung in Dtl., hg. v. Rüdiger Schultz u. a. (1992);

 

Geothermal atlas of Europe, hg. v. E. Hurtig u. a. (1992).

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

geothermische Energie: Die Wärme aus der Erde