Dieses Buch vermittelt umfassend die Grundlagen und technischen Anwendungen der Geothermie als erneuerbare Energiequelle und zeigt das enorme Potenzial der Erdwärmenutzung als Grundlastenergie für eine umweltfreundliche Energieversorgung auf. Nach einer Einführung in die physikalischen und chemischen Grundlagen der natürlichen geothermischen Energie werden die wichtigsten thermischen und hydraulischen Parameter sowie alle derzeit verfügbaren geothermischen Nutzungssysteme von oberflächennahen bis zu tiefen Geothermieanlagen im Detail besprochen. Dies umfasst die Planung, den Bau und Betrieb von Erdwärmesonden, hydrothermalen Anlagen, Untergrundspeichern, EGS-Systemen und Hochenthalpienutzungen. Dabei liegt der Fokus sowohl auf der Effizienz als auch auf den potenziellen Umweltauswirkungen dieser Systeme.

In der 4., überarbeiteten und aktualisierten Auflage werden zudem die neuesten Entwicklungen in der Geothermie vorgestellt, wie etwa die Möglichkeiten zur Sektorkopplung durch neu entwickelte Großwärmepumpen und die CO2-Sequestrierung in Hochenthalpie-Anlagen. Besondere Kapitel widmen sich der Hydraulik inklusive der Durchführung und Auswertung hydraulischer Tests der Hydrochemie, der Herkunft der Tiefenfluide, der Abschätzung von Reservoirtemperaturen mittels Geothermometern sowie den geophysikalischen Untersuchungsmethoden an der Erdoberfläche und im Bohrloch.

Mit dieser Auflage wird die Geothermie erstmalig in ihrer gesamten Breite abgedeckt, und durch praxisnahe Erklärungen bietet das Buch eine wertvolle Grundlage für Forschende, Planer und Anwender im Bereich der geothermischen Energie.

Autorentext

Ingrid Stober studierte und habilitierte im Fach Geowissenschaften und lehrt heute Hydrogeologie und Geothermie an der Universität Freiburg. Sie ist seit vielen Jahren beruflich in der Geothermie tätig. Durch ihr Engagement in der geothermischen Praxis, am Karlsruher Institut für Technologie in der Abteilung Geothermie und im Landesforschungszentrum Geothermie kennt sie die ganze Bandbreite der geothermischen Nutzungssysteme, deren Effizienz und Umweltverträglichkeit.

Kurt Bucher studierte Geologie an der ETH Zürich und habilitierte an der Universität Basel. Nach seiner Petrologie Professur an der Universität Oslo, Norwegen, leitete er die Fachbereiche Mineralogie, Petrologie und Geochemie der Universität Freiburg i.Br. Sein fachlicher Fokus liegt auf der Wechselwirkung von heißem Wasser und Reservoir-Gestein.

Inhalt

1. Thermisches Regime der Erde.- 2. Geschichte geothermischer Energienutzung.- 3. Geothermische Energie-Ressourcen.- 4. Geothermische Nutzungsmöglichkeiten .- 5. Perspektiven geothermischer Energienutzung.- 6. Erdwärmesonden.- 7. Geothermische Brunnenanlagen.- 8. Hydrothermale Nutzung.- 9. Enhanced-Geothermal-Systems (EGS).- 10. Geothermische Nutzungen in Hochenthalpie-Gebieten.- 11. Potentielle Umweltauswirkungen bei der Tiefen Geothermie.- 12. Bohr- und Pumpentechnik bei Tiefbohrungen.- 13. Geophysikalische Untersuchungen.- 14. Bestimmung hydraulischer Parameter des Reservoirs.- 15. Chemische Zusammensetzung von Tiefenwässern, Folgerungen für Planung und Betrieb geothermischer Anlagen.