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Erdwärme wird auf der ganzen Welt genutzt, spielt im internationalen Energiemix allerdings mit nur einem Prozent im Jahr 2014 eine untergeordnete Rolle. Wenn es nach dem Willen des Iceland Deep Drilling Project (IDDP) ginge, dann sähe es perspektivisch ganz anders aus. Das von isländischen Energieversorgern und internationalen Firmen geförderte Millionenprojekt, treibt die Suche nach sehr viel leistungsstärkerer Geothermie auf die Spitze, beziehungsweise in bislang noch nicht erreichte Tiefen.

Das Ziel heißt überkritischer Wasserdampf

Island liegt geologisch am Treffpunkt zweier Kontinentalplatten und wird durchzogen von rund 200 Vulkanen. Die Ausgangslage, um von der Erdwärme zu profitieren, ist also günstig. Das IDDP will noch stärker von dieser besonderen Konstellation profitieren. Das Projekt zielt darauf ab, kilometertief bis kurz vor die Magmaschicht zu bohren. Dort wollen sie auf Gestein mit überkritischem Wasserdampf treffen. Dieser zeichnet sich durch seine hohe Temperatur und seine spezielle Konsistenz aus. Er ist nicht wirklich flüssig, aber aufgrund des ungemein hohen Drucks in der Tiefe sehr viel dichter als Dampf und damit enorm energiereich. Würde man ihn anzapfen können, dann gehen Schätzungen davon aus, dass mit bis zu 50 Megawatt Ertrag zu rechnen sei und damit mit zehnmal mehr Energie als bei bislang üblichen Geothermieprojekten. 50.000 Haushalte ließen sich damit auf einen Schlag mit Strom versorgen.

Bohrungen stellen absolutes Neuland dar

Doch das Unterfangen ist alles andere als einfach, da sich die Ingenieure und Forscher auf absolutes Neuland begeben. Ein erster Versuch scheiterte, als das Bohrloch in sich zusammenfiel. Beim zweiten Anlauf im Nordosten Islands stieß der Bohrer bis in ein Magmafeld vor, das er früher erreicht hatte als erwartet. Dennoch wurde das Bohrloch nicht verschlossen, sondern nachdem es kontrolliert werden konnte, mit kaltem Wasser befüllt. Auf diese Weise konnte das Projekt sehr heißen Dampf zurückgewinnen, der eine Intensität aufwies, wie sie noch nie zuvor erreicht wurde. Der Kreislauf konnte über mehrere Monate aufrechterhalten werden, bis ein technischer Defekt und Probleme mit dem Bohrloch dem Experiment ein Ende bereiteten. Auf überkritischen Wasserdampf, dem eigentlichen Ziel des Versuchs, waren sie obendrein nicht getroffen.

Im dritten Anlauf erfolgreich

Der jüngste Versuch, das IDDP 2, startete im August 2016 im Südwesten der Insel. Bis Ende Januar 2017 war die Bohrung in 4.650 Meter Tiefe vorgedrungen. Die Temperatur über dem anvisierten Magmafeld lag bei 427 Grad Celsius, der dort vorherrschende Druck bei 340 bar. Nicht minder wichtig: Das Gestein war permeabel, also wasserdurchlässig, was das Vorkommen des erwünschten Wasserdampfs bedeutete. Das Projekt war somit geglückt. Es ist praktisch möglich, sehr energiereichen, überkritischen Wasserdampf anzuzapfen, wodurch mit einer einzigen Bohrung sehr viel mehr Haushalte mit Energie versorgten werden können, als unter den bisher üblichen Umständen. Manche Berechnungen gehen davon aus, dass drei bis fünf dieser Bohrlöcher ausreichen würden, um Islands Hauptstadt Reykjavik mit Strom und heißem Wasser zu versorgen.

Ungeklärte Fragen

Inwiefern dies wirklich eine taugliche Lösung für die Zukunft darstellt, bleibt dennoch erst einmal offen: Ein solches Vorhaben kostet viel Geld. Aufgrund der großen Hitze müssen die Bohrer aus besonders robustem Material sein und permanent gekühlt werden. Die Bohrschächte müssen obendrein mit Beton ausgegossen werden, um ein zusammenfallen des Bohrlochs wie beim ersten Versuch zu verhindern. Weitere Erfahrungswerte für Bohrungen über Magmafeldern müssen noch gesammelt werden. Ob und welche Nebeneffekte es hat, Wärmeenergie aus einer so großen Tiefe anzuzapfen, ist bislang ebenfalls noch unklar. Ebenso, wie aufwändig es ist, ein kilometerlanges Bohrloch angesichts der hohen Temperaturen und Druckverhältnisse beständig in Betrieb zu halten. In der nächsten Zeit wollen die Ingenieure und Geologen testen, wie gut sich der energiereiche Wasserdampf beherrschen lässt, bevor er tatsächlich wirtschaftlich genutzt werden kann. Für eine solche Energiegewinnung käme letztlich nicht nur Island infrage, sondern weitere vulkanische Gebiete, wie sie rund um den Pazifik bestehen. Gelänge es, überkritischen Wasserdampf verlässlich zur Energiegewinnung zu nutzen, dann würde die Geothermie zu einem gewichtigeren Faktor im globalen Energiemix werden.