Wärme aus der Tiefe

Wärme aus der Tiefe

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Teaserbild-Quelle: Ben Kron
Die Vorbereitungen für das St. Galler Erdwärme-Kraftwerk laufen auf Hochtouren. Ab 2015 soll es bis zu einem Drittel der Stadt mit Heizenergie versorgen. Ob das Projekt gelingt, wird sich nach den ersten Bohrungen weisen. Diese aber sind durch Einsprachen blockiert.
 
Sonne, Wasser, Wind und Erdwärme bilden ein Quartett nachhaltiger Energieträger, die uns in beinahe unerschöpflicher Menge zur Verfügung stehen. Während aber Solarzellen, Kleinst-Wasserkraftwerke und Windräder im Trend sind, fristet die Geothermie noch immer ein Mauerblümchendasein.
 
Die St. Galler Stimmbürger wollen dies ändern: Am 28. November 2010 bewilligten sie einen Kredit von 159 Millionen Franken für die Errichtung eines Erdwärme-Kraftwerkes im Sittertobel und den Ausbau des bestehenden Fernwärmenetzes. Damit realisiert die Ostschweizer Stadt das derzeit grösste Erdwärme-Projekt des Landes (siehe Kasten "Geothermie" unten). „Der Entscheid spiegelt den Wunsch nach einer verlässlichen und sauberen Energiequelle“, kommentiert Stadtrat Fredy Brunner.
 

Vorarbeiten für Bohrung

„Jetzt geht es los!“ titelte am Montag nach der Abstimmung die lokale Presse. „Aber eigentlich wurde es wieder etwas ruhiger“, so Brunner, „denn nun begannen die wenig spektakulären Vorbereitungen: Die Ausschreibungen, Vorprojekte, Bewilligungen, Einsprachen, eben der ganze formale und juristische Ablauf.“
 
2011 wurden die Arbeiten auf dem 18’000 Quadratmeter grossen Gelände gleich neben der Kehrichtverbrennungsanlage aufgenommen: Mehrere Gebäude, unter anderem der Pistolenschiesstand der Polizei, mussten abgebaut, eine Stützmauer errichtet und die Zufahrt erweitert werden. „Seit Ende Juli läuft der Bau des eigentlichen Bohrplatzes auf Hochtouren“, erläutert Marco Huwyler, der Bereichsleiter Geothermie der technischen Betriebe St. Gallen. „Wir haben drei Standrohre tief bis in den Fels hinunter gebohrt. Das war nötig, da wir bis in zehn Meter Tiefe loses Gestein vorfanden.“ Auf diesen Standrohren werden später die Bohrköpfe für die Injektions- und die Produktionsbohrung angesetzt. Das dritte Rohr dient als Reserve.
 

Beschwerde verzögert alles

Daneben errichtet man zwei Bohrkeller, auch hier einen für Reservezwecke. „Ausserdem giessen wir Fundamente für vier stählerne Stapeltanks, die für Frischwasser und Bohrspülungen gedacht sind. Im Oktober folgt noch 4000 Quadratmeter grosse und 40 Zentimeter dicke Betonplatte, auf welche die eigentliche Bohrlage kommt.“ Zuletzt wird Ende Jahr ein Becken für 7000 Kubikmeter Wasser sein, das für die Ergiebigkeitstests dient. „Wir sind mit all diesen Arbeiten auf Kurs und können die Termine einhalten“, freut sich Huwyler.
 
Anfang Januar 2012 wird also alles bereit sein für die erste Probebohrung. Doch diese dürften sich noch eine geraume Zeit verzögern: Gegen die Vergabe der Bohrarbeiten an eine deutsche Firma haben zwei Konkurrenten, auch sie aus Deutschland, beim Verwaltungsgericht Beschwerde eingereicht. „Wir rechnen damit, dass wir Ende Jahr einen Entscheid haben und damit also fünf bis sechs Monate verlieren“, schätzt Huwyler.
 

"Worst Case" unwahrscheinlich

Im schlimmsten Fall könnte sich der Rechtsstreit gar noch länger hinauszögern, wenn die Beschwerdeführer ein abschlägiges Urteil ans Bundesgericht weiterziehen. Mit diesem „Worst Case“ ist zwar kaum zu rechnen: Die meisten Beschwerden gegen die Vergabe von Aufträgen werden abgelehnt. Was aber bleibt, ist die für die Verantwortlichen ärgerliche Verzögerung. Fredy Brunner übt sich aber in Geduld: „Wenn sie auf den Rechtsweg verwiesen werden, dann muss dieser beschritten werden. Auch wenn der Zeitverlust ärgerlich ist.“
 
Sobald dieser Rechtsstreit beendet ist, erfolgt eine erste Probebohrung in eine geologische Störungszone in rund 4500 Metern Tiefe, wo die Experten heisses Wasser vermuten. „Zuerst gehen wir etwa 1000 Meter gerade hinunter, dann wird die Bohrung um 20 Grad abgewinkelt“, beschreibt Marco Huwyler das Vorgehen. Fünf bis sechs Monate wird es dauern, bis man so den Zielhorizont erreicht. „Danach folgen fünf bis zehn Tage Messungen, die ergeben, ob wir die ominöse Fündigkeit erreichen.“
 

Wärme für 30 Prozent der Stadt

Von dieser spricht man, wenn pro Sekunde rund 50 Liter 150 Grad heisses Wasser aus dem Erdinnern kommen. Damit liesse sich ein Kraftwerk betreiben, das jährlich bis zu 90 Gigawattstunden thermische Leistung erbringt. Das entspricht aktuell 10 bis 15 Prozent des städtischen Wärmebedarfs. Wenn die in den nächsten Jahren anstehenden thermischen Sanierungen von Liegenschaften einkalkuliert werden, könnte die Wärme aus dem Sittertobel sogar über 30 Prozent der Stadt heizen. Daneben soll mit dem Wasser im bescheideneren Umfang auch Strom produziert werden, geschätzte sechs bis acht Gigawattstunden jährlich sein, was etwas mehr als ein Prozent des St. Galler Verbrauchs darstellt.
 
Das Kraftwerk lässt sich aber auch mit weniger Wasser betreiben. „Es gibt Abstufungen des Erfolges“, so HuH
Huwyler. Auch eine „Teil-Fündigkeit“ von 25 bis 50 Litern pro Sekunde würde noch genügen. Wichtig ist die Wassertemperatur, die mindestens 120 Grad betragen muss. Die Stufe „keine Fündigkeit“ läge vor, wenn nur etwa 10 Liter pro Sekunde sprudeln. In diesem Fall würde man das Geothermieloch nur für eine tiefe Erdsonde nutzen, womit sich gerade mal ein grösseres Büro- oder Wohngebäude heizen liesse. Dieser Fall ist beim Zürcher Triemli-Projekt eingetreten. Für St. Gallen hiesse dies, dass man Investitionen von maximal 60 Millionen Franken abschreiben müsste.
 

Fündigkeit erwartet

Die umfangreichen geologischen Vorabklärungen lassen aber hoffen, dass man im St. Galler Untergrund fündig wird. „Die Störungszone, die heisses Wasser enthalten sollte, ist klar lokalisierbar“, hält Huwyler fest. „Und falls wir nicht das gewünschte Resultat haben, können wir die Bohrung entweder noch weiter vertiefen oder mittels eines sogenannten Sidetracks eine andere Stelle anpeilen.“
 
Angst vor Erdbeben wie in Basel braucht man in der Ostschweiz übrigens nicht zu haben: Die Geologie ist völlig anders, und der Erdbebendienst hat ein Netz von sechs Sensoren erstellt, die jede Bodenbewegung registrieren und lokalisieren. Im Internet können sich besorgte Bürger innert Sekunden darüber informieren, wo allfällige Erdstösse entstanden sind.
 
Wenn die erste Bohrung den gewünschten Erfolg erzielt, wird man etwa im Dezember 2012 die zweite in Angriff nehmen, die wiederum rund 150 Tage dauert. Danach kann mit der Planung und dem Bau des Heizkraftwerkes begonnen werden. Ab dem Frühjahr 2015, so hoffen die Verantwortlichen, bekommen die St. Galler erstmals Wärme und Strom direkt aus dem Boden geliefert. (bk)
 
 

Geothermie

Jules Vernes „Reise zum Mittelpunkt der Erde“ fand zum Glück nie statt: Der Kern unseres Planeten ist tatsächlich keine Reise wert, da er mehrheitlich aus flüssigem Eisen besteht und ungemütliche 6700 Grad Celsius heiss ist. Tatsächlich sind 99 Prozent der Erde über 1000 Grad heiss. Deshalb kann allein mit der Wärme, die in den obersten Kilometern der Erdkruste gespeichert ist, der weltweite Energiebedarf für die nächsten 100’000 Jahre gedeckt werden. Allerdings ist nur ein kleiner Teil wirklich technisch nutzbar.
Pro Kopf gibt im Moment Neuseeland am meisten Geld für geothermale Forschung und Nutzung aus; die Schweiz belegt den zweiten Platz. 2005 wurden bei uns 1200 Gigawattstunden dieser Energie genutzt, wobei die Hälfte aus Erdwärmesonden von Einfamilienhäusern stammt, die zwischen 150 und 400 Meter tief sind. In diesem Bereich ist die Eidgenossenschaft Weltspitze.
Das erste Projekt, welches das heisse Wasser aus grösseren Tiefen fördern wollte, war das „Deep-Heat-Mining-Projekt“ in Basel. Hier entstanden bei den Probebohrungen aber so viele kleine Erdbeben, dass das Vorhaben gestoppt werden musste. Ein ähnliches Projekt im Zürcher Triemli-Areal scheiterte an zu geringer Fündigkeit: Dort platzierte man deshalb lediglich Erdwärmesonden, die voraussichtlich 410 Megawattstunden Strom pro Jahr liefern werden.
Neben St. Gallen verfolgen die Gemeinden Horgen ZH, Nyon und Lavey VD ähnliche Projekte. Der Stadtberner Energieversorger ewb lässt derzeit die Eignung des Berner Untergrundes für Geothermie-Nutzungen untersuchen. Die Regierung des Kantons Luzern will ebenfalls herausfinden, welche Gebiete für eine Erdwärme-Gewinnung in Frage kommen. (bk)