Vorteile der Geothermie und wie man geothermische Systeme in Europa implementiert

Während die Europäische Union ihre Energiewende im Rahmen des European Green Deal und der REPowerEU-Strategien beschleunigt, hat sich die Geothermie als ein entscheidender Bestandteil des nachhaltigen Energiepuzzles herauskristallisiert. Anders als Solar- und Windenergie, die von Wetterbedingungen abhängig sind, bietet Geothermie eine kontinuierliche, zuverlässige und kohlenstoffarme Wärmeversorgung – was sie besonders für gemäßigte und kältere Klimazonen wie Deutschland geeignet macht.

Dieser Artikel bietet eine detaillierte Untersuchung darüber, wie Geothermie funktioniert, ihre Vorteile, Einschränkungen, ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen sowie eine Schritt-für-Schritt-Umsetzungsanleitung, die auf den EU-Kontext zugeschnitten ist. M&P Energy GmbH – Teil der SIERA – unterstützt Kommunen, Versorgungsunternehmen und Projektentwickler mit maßgeschneiderten Lösungen für die geothermische Integration in ganz Deutschland.

Geothermie verstehen: Technologie und Funktionsweise

Was ist Geothermie und wie funktioniert sie?

Geothermie wird aus der thermischen Energie gewonnen, die unter der Erdoberfläche gespeichert ist. Die Temperaturen steigen mit der Tiefe aufgrund der inneren Erdwärme – in Mitteleuropa durchschnittlich um 25–30 °C pro Kilometer. Dieses Gefälle ermöglicht es uns, Wärme für praktische Anwendungen durch technische Systeme zu extrahieren.

Wie funktioniert also Geothermie? In den meisten Wohn- und Gewerbeumgebungen funktionieren geothermische Systeme über Erdwärmepumpen (GSHPs). Diese Systeme zirkulieren eine Flüssigkeit – meist Wasser mit Frostschutzmittel – durch unterirdische Rohre. Im Winter absorbiert die Flüssigkeit Wärme aus der Erde und transportiert sie ins Gebäude. Im Sommer wird der Prozess umgekehrt: Die Wärme wird aus dem Gebäude in das kühlere Erdreich zurückgeführt.

Es gibt zwei Haupttypen geothermischer Systeme:

• Flachgeothermische Systeme (bis zu 400 Meter): Dominant in Wohngebäuden und Nahwärmenetzen.
• Tiefengeothermische Systeme (>400 Meter): Für Hochtemperaturanwendungen wie Stromerzeugung und industrielle Wärme.

Geothermie-Vorteile: Ökologische und wirtschaftliche Dimensionen

1. Nachhaltigkeit und Kohlenstoffreduktion

Einer der größten Vorteile der Geothermie ist, dass sie praktisch keine direkten Emissionen verursacht. Die ökologische Auswirkung geothermischer Energie gehört zu den geringsten aller Energietechnologien. Laut der International Renewable Energy Agency (IRENA) emittieren geothermische Systeme weniger als 45 g CO₂/kWh – verglichen mit über 200 g CO₂/kWh bei gasbasierten Heizsystemen.

In einem Land wie Deutschland, in dem Heizung fast 55 % des Energieverbrauchs in Haushalten ausmacht, ist der Übergang zu kohlenstoffarmen Heizsystemen essenziell. Geothermie hilft, die Abhängigkeit von fossilen Systemen zu beseitigen und unterstützt damit nationale und EU-weite Klimaziele.

2. Energieeffizienz

Geothermische Systeme sind außergewöhnlich effizient. Eine gut ausgelegte geothermische Wärmepumpeninstallation kann eine Leistungszahl (Coefficient of Performance, COP) von 4 bis 5 erreichen – das bedeutet, dass für jede verbrauchte kWh Strom 4–5 kWh Wärme geliefert werden. In der Praxis bedeutet dies Energieeinsparungen von bis zu 70 % im Vergleich zu Öl- oder Gassystemen.

M&P Energy GmbH– Teil der SIERA bietet Machbarkeitsstudien und Planungsdienstleistungen an, um COP-Werte in neuen oder sanierten Gebäuden zu optimieren und maximale Energieeffizienz bei geothermischer Energie sicherzustellen.

3. Wirtschaftliche Resilienz und Stabilität

Obwohl die Anfangsinvestitionen hoch sind, bieten geothermische Systeme langfristige Einsparungen durch niedrige Betriebskosten und minimalen Wartungsaufwand. Die Energieeffizienz geothermischer Systeme und ihre lange Lebensdauer (20–30 Jahre für Wärmepumpen und über 50 Jahre für Bohrungen) führen zu einer ausgezeichneten Lebenszyklus-Rendite.

Darüber hinaus bietet Deutschland großzügige Förderungen durch Programme wie:
• BAFA – Zuschüsse zwischen 30–50 %.
• KfW-Bank-Darlehen für energieeffiziente Gebäude mit geothermischen Systemen.

M&P Energy GmbH– Teil der SIERA – hilft Kunden bei der Beantragung von BAFA-Förderungen und KfW-Darlehen und übernimmt die vollständige Projektumsetzung – vom Konzept bis zur Inbetriebnahme.

Geothermie in Deutschland und der EU: Markttrends und politische Unterstützung

Deutschland führt die EU im Bereich geothermischer Fernwärme an, mit Vorzeigeprojekten in München, Unterhaching und der Region Oberrheingraben. Die Stadt München plant, bis 2040 100 % ihres Wärmebedarfs aus Geothermie zu decken.

Auf EU-Ebene fließen über die REPowerEU-Initiative und die Forschungsförderung Horizon Europe Milliarden in den Ausbau geothermischer Energiesysteme. Laut dem European Geothermal Energy Council (EGEC) könnte der Geothermiemarkt der EU bis 2030 um das Sechsfache wachsen und den Einsatz von über 5 Millionen Erdwärmepumpen ermöglichen.

Geothermie vs. Solarenergie: Ergänzend oder konkurrierend?

Während beide Technologien Teil der Energiewende sind, zeigt der Vergleich Geothermie vs. Solarenergie sich ergänzende Stärken:

Merkmal	Geothermie	Solarenergie
Energieform	Thermisch (Heizen & Kühlen)	Elektrisch (Photovoltaik)
Verfügbarkeit	24/7, ganzjährig	Intermittierend, wetterabhängig
Lebensdauer	25–50 Jahre	20–30 Jahre
Flächenbedarf	Unterirdisch (geringe Sichtbarkeit)	Dach- oder flächenintensiv
Speicherbedarf	Gering (natürlicher Wärmepuffer)	Hoch (Batterie- oder Wärmespeicher)

Fazit: Für Raumheizung und -kühlung, insbesondere in Nord- und Mitteleuropa, ist Geothermie zuverlässiger und effizienter, während Solarenergie bei der dezentralen Stromproduktion punktet.

Vor- und Nachteile der Geothermie: Eine ausgewogene Perspektive

Jede Technologie hat ihre Kompromisse. Hier ein Expertenüberblick zu Vorteilen und Nachteilen geothermischer Energie im EU-Kontext:

Vorteile	Nachteile
Stabil, erneuerbar und wetterunabhängig	Hohe Anfangsinvestition (€20.000–€40.000 bei Wohngebäuden)
Geringe Umweltbelastung	Standortspezifische Machbarkeit (geologische Untersuchungen erforderlich)
Hohe thermische Effizienz (COP > 4,0)	Regulatorische Hürden (Genehmigungen, Grundwasserrechte etc.)
Lange Lebensdauer und niedrige Betriebskosten	Eingeschränkte Eignung für Stromerzeugung bei niedrigen Temperaturen
Großzügige Förderungen auf EU- und Bundesebene	Längere Amortisationszeit ohne Subventionen

Schritt-für-Schritt-Anleitung: Wie installiert man ein geothermisches System?

Die Umsetzung geothermischer Systeme – insbesondere geothermischer Energie für Privathaushalte – erfordert einen systematischen, regulierten Ansatz. Hier ist eine 7-Schritte-Anleitung für Deutschland und EU-Länder:

1. Machbarkeitsstudie und Standortbewertung

• Beauftragen Sie zertifizierte Geologen oder Energieberater.
• Durchführung von Wärmeleitfähigkeitstests und hydraulischer Modellierung.
• Bewertung der Nähe zu Wasserschutzgebieten und Grundstücksverfügbarkeit.

2. Genehmigungen und Umweltauflagen

• Einhaltung nationaler Wassergesetze (WHG).
• Beantragung von Bohr-, Grundwasser- und Baugenehmigungen.
• In bestimmten Regionen ist eine Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) erforderlich.

3. Zugang zu finanziellen Fördermitteln

• BAFA-Zuschüsse für Wärmepumpensysteme beantragen.
• Kombination mit zinsgünstigen KfW-Darlehen.
• Nutzung von EU-Förderprogrammen wie ELENA oder LIFE.

4. Systemauslegung

• Auswahl des Sondentyps: horizontal (Gräben), vertikal (Bohrungen) oder Gewässerbasiert.
• Dimensionierung der Wärmepumpe auf Grundlage des thermischen Gebäudeenergiebedarfs.
• Integration intelligenter Steuerungen und Energieüberwachungssysteme.

5. Installation und Inbetriebnahme

• Bohrungen (typisch 50–100 Meter Tiefe pro kW Heizleistung).
• Installation von Wärmepumpe und Wärmetauscher.
• Druckprüfung, Spülung und Inbetriebnahme des Systems.

6. Integration ins Heizsystem des Gebäudes

• Anschluss an vorhandene Heizkörper oder Fußbodenheizung.
• Sicherstellung der Kompatibilität mit Warmwassersystemen.
• Kombination mit Solarthermie bei Hybridlösungen.

7. Wartung und Monitoring

• Empfohlene jährliche Wartung (z. B. Kontrolle von Flüssigkeitsstand, Filtern, Druckwerten).
• Echtzeitüberwachung unterstützt Performance-Optimierung und Fehlerdiagnose.

Fazit: Ein strategisches Element der Energiewende

Geothermische Energietechnologie steht an der Schnittstelle von Innovation und Notwendigkeit. Im Kontext der Dekarbonisierungsziele Europas, steigender Energiekosten und wachsender Versorgungsunsicherheiten bieten geothermische Systeme eine skalierbare, effiziente und nachhaltige Lösung für die gebaute Umwelt.

Durch ein solides Verständnis darüber, wie Geothermie funktioniert, die Nutzung verfügbarer Fördermittel und die Umsetzung nach bewährten Prozessen können Akteure – von privaten Hausbesitzern bis hin zu Stadtplanern – erhebliche Vorteile geothermischer Energie erschließen. Es handelt sich nicht nur um eine saubere Technologie, sondern um eine strategische Säule der energetischen Resilienz Europas.

M&P Energy GmbH – Teil der SIERA– bietet integrierte geothermische Lösungen, mit denen Städte, Unternehmen und Institutionen ihre Ziele zur Kohlenstoffneutralität durch intelligente Planung, belastbare Ingenieurleistungen und nachhaltige Umsetzung erreichen können.