Kommentar zum Klimaschutzaktionsplan


Ein wirklicher Transformationsplan sieht anders aus

Seit November 2022 hat Mannheim einen Klimaschutzaktionsplan (KSAP). Er soll als Leitfaden für die Maßnahmen dienen, durch die Mannheim bis 2030 klimaneutral werden soll. Das Anstreben dieses Ziels ist Voraussetzung für die Beteiligung der Stadt an dem EU-Programm „100 Climate Neutral and Smart Cities“. Der Klimaschutzaktionsplan ist in einem längeren Prozess entstanden, an dessen Anfang das Versprechen einer umfassenden Bürgerbeteiligung stand, ein Anspruch, der in der Realität leider kaum eingelöst wurde. Die zu insgesamt acht Handlungsfeldern gebildeten Strategiegruppen, an den Vertreter:innen gesellschaftlicher Gruppen (u.a. auch von Klima- und Umweltorganisationen) beteiligt waren, und in denen die inhaltliche Diskussion über die Maßnahmen stattfinden sollte, haben sich nur wenige Male getroffen. Die eigentliche inhaltliche Arbeit wurde von dem von der Stadt beauftragten Wuppertal-Institut geleistet. Von Anfang an gab es Uneinigkeit über die Zielsetzung und das Vorgehen, z. B. ob es nur um das Erreichen von Klimaneutralität zu einem definierten Zeitpunkt gehen sollte oder auch um die Einhaltung des für Mannheim bei Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 Grad rechnerisch verbleibenden Emissions-Restbudgets von 16,2 Millionen Tonnen CO2, und wie konkret der Transformationspfad festgelegt werden soll.

Die Maßnahmenbeschreibungen müssten angesichts der knappen Zeit konkreter sein

Das Ergebnis hat dementsprechend Licht- und Schattenseiten. Beschrieben werden insgesamt 81 Maßnahmen aus 8 Handlungsfeldern. Es sind gute Ideen dabei, deren Umsetzung den Klimaschutz in Mannheim auf jeden Fall voranbringen würden. Einige der Maßnahmen sind detaillierter beschrieben. Ein großer Teil sieht allerdings mehr aus wie das Ergebnis eines Brainstormings und noch nicht wie eine umsetzbare Planung. Der vielfach nur geringe Konkretisierungsgrad passt schlecht zu der (für einen großen Teil der Transformation) nur noch kurzen verbleibenden Umsetzungszeit.

Z. B. ist es sicher positiv, wenn geplant ist, die Fernwärme durch Erschließung der Potenziale an Flusswärme, Biomasse, Geothermie, industrieller Abwärme und Solarthermie zu dekarbonisieren. Zu diesem Thema war schon viel Vorarbeit geleistet worden. Es gibt z.B. die „Potenzialstudie Klimafreundliche Fernwärme ohne GKM 2030“ von BUND und Fraunhofer IEE und auch die „Energierahmenstudie“ des Wuppertal-instituts für die MVV (was immer man von deren Inhalt hält). Insofern sollte jetzt eigentlich schon konkreter darstellbar sein, von welchem Energieträger bis wann welcher Beitrag zur Fernwärme kommen soll, und wann die Kohleverbrennung im GKM beendet werden kann. Solche Konkretisierungen sucht man im KSAP allerdings vergeblich (das Ende der Kohleverbrennung wird nur als Randbedingung aufgeführt). Schwer zu verstehen ist, dass die Müllverbrennung, die aktuell schon als Energiequelle für die Fernwärme genutzt wird und leider auch fossiles CO2 emittiert, nicht mal erwähnt wird. Notwendig und begrüßenswert ist die geplante Offensive für energetische Gebäudesanierung zur Reduzierung des Heizenergiebedarfs, wobei da nicht wirklich klar wird, wie 4 % Sanierungen pro Jahr bei der begrenzten Handwerkskapazität und anderen bestehenden Hindernissen (Denkmalschutz, Erhaltungssatzungen, Finanzierungsprobleme) erreicht werden sollen.

Positiv ist das Vorhaben, in der Industrie die Energieeffizienz zu verbessern, zu „kohlenstoff-freien oder -armen Energieträgern“ zu wechseln, Abwärme zu nutzen und Prinzipien der Kreislaufwirtschaft mit besserer Wiederverwendung von Rohstoffen einzuführen. Allerdings scheinen auch diese Überlegungen bisher noch wenig konkret zu sein, was angesichts des Stellenwerts dieses Sektors – er ist immerhin für fast die Hälfte des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen von Mannheim verantwortlich – und der kurzen Zeit bis 2030 Zweifel weckt, welchen Beitrag die Industrie bis dahin wirklich leisten wird. Die energieintensiven Prozesse der größeren Betriebe sollten eigentlich bekannt sein (z.B. in der Papierindustrie).

Unterstützenswert ist die Absicht, den klimaschädlichen Autoverkehr durch Verkehrsvermeidung und -Verlagerung auf ÖPNV, Rad- und Fußverkehr zu reduzieren, und nicht nur auf die „Antriebswende“ zu hoffen.

Schließlich ist auch gut und notwendig, dass Maßnahmen zur Klimaanpassung genannt werden, z. B. Flächenentsiegelung, Gebäudebegrünung, und Schwammstadt-Konzept. Hitzewellen und Extremwetterlagen nehmen allgemein zu, so dass die Klimaanpassung dringlicher wird. Dabei sollte aber klar sein, dass diese Maßnahmen kaum zur CO2-Reduzierung beitragen und auf keinen Fall Ersatz für wirksamen Klimaschutz sein können.

Ungesicherte „Rahmenbedingungen“ und unklare Verantwortlichkeit

Für die einzelnen Maßnahmen werden jeweils Rahmenbedingungen, Zeithorizont, Beitrag zur Klimaneutralität, finanzieller Aufwand, mögliche Synergien und Zielkonflikte und Zuständigkeiten für die Umsetzung genannt.

Unter „Rahmenbedingungen“ steht, welche rechtlichen und finanziellen Voraussetzungen auf EU-, Bundes- und Landesebene vorher geschaffen werden müssen, damit die jeweilige Maßnahme durchführbar und wirksam wird. Es ist unbestreitbar, dass Mannheim keine Insel ist, weder geografisch noch politisch oder energetisch. Die Möglichkeiten, mit den Mitteln und ordnungsrechtlichen Kompetenzen einer Kommune innerhalb eines noch fossilen Umlands lokal Klimaneutralität zu erreichen, sind begrenzt. Die Unterstützung der übergeordneten Ebenen ist von daher tatsächlich nicht unwesentlich. Stellenweise werden unter den geforderten Rahmenbedingungen allerdings auch weltpolitische Risiken und andere schwer beeinflussbare Punkte aufgezählt, wodurch der Eindruck entsteht, dass da schon vorsorglich Hinderungsgründe gesucht werden, auf die später die Schuld für das Verfehlen der Ziele geschoben werden kann.

Unter „Zuständigkeit“ für die Umsetzung der Maßnahmen werden unterschiedliche Fachbereiche der Stadtverwaltung, die Klimaschutzagentur und andere Akteure (von Unternehmen bis zur gesamten „Stadtgesellschaft“) genannt. Die Zuständigkeiten in der Stadtverwaltung sind sehr breit gestreut, was das Risiko birgt, dass sich dort am Ende niemand wirklich verantwortlich fühlt. Die personellen Ressourcen dort werden (trotz Aufstockung bei der Klimaschutzagentur) auch nicht unbegrenzt sein. Was die anderen Akteure betrifft, die die weitaus meisten Emissionen verursachen, hat die Stadt nur eingeschränkte rechtliche und finanzielle Möglichkeiten, deren Verhalten zu beeinflussen, so dass deren Beiträge zur Umsetzung auch nicht als gesichert betrachtet werden können. Verbindliche Vereinbarungen mit den relevanten Akteuren (MVV, RNV, Industriebetriebe), die dafür eigentlich notwendig wären, sind uns bislang nichts bekannt.

Klimaneutralität auch bei vollständiger Umsetzung des Plans nicht gesichert

Auch wenn alle Maßnahmen umgesetzt werden, ist nicht gesichert, dass damit Klimaneutralität erreicht wird. Als Ausgangsbasis für die Emissionsreduzierung wird im KSAP die Mannheimer Emissionsbilanz von 2018 des IFEU-Instituts verwendet. Danach wurden in Mannheim 2018 3,1 Millionen Tonnen CO2 emittiert, davon 48,8 % durch die Industrie, 22,5 % von den Haushalten und 22,4 % durch den Verkehr.

aus IFEU Emissionsbilanz Mannheim 2018

Nur für 27 der 81 Maßnahmen werden Abschätzungen für erzielbare Emissionseinsparungen angegeben. Die Berechnung dieser Zahlen ist nicht nachvollziehbar. Auch bei Maßnahmen, die bislang nur sehr grob umrissen sind, gibt es zum Teil erstaunlich hochauflösende (und damit Genauigkeit suggerierende) Angaben zur Emissionsreduzierung. Z.B. soll die Mannheimer Industrie durch die oben genannten Maßnahmen zur Energieeinsparung und zur Nutzung erneuerbarer Energie genau 319.900 t CO2 im Jahr vermeiden.[i] Zu den restlichen 54 Maßnahmen werden keine Minderungspotenziale angegeben. Wenn man die angegebenen Zahlen trotz ihrer schlechten Nachvollziehbarkeit für bare Münze nimmt, sie alle addiert (obwohl die Potenziale sich teilweise erklärtermaßen teilweise überlappen) und dabei auch noch optimistisch annimmt, dass die Vorweg-Verringerung des Gesamtenergieverbrauchs um 20 %, die letztes Jahr aufgrund der Energiekrise angenommen wurde, als dauerhaft eingepreist werden kann, kommt man in der Summe auf eine Reduzierung der Emissionen um knapp 2,3 Millionen Tonnen. Bis „netto null“ würden dann noch über 800.000 Tonnen fehlen. D.h. einen wirklichen Pfad zur Klimaneutralität zeigen diese Maßnahmen nicht auf.

Emissionen 2018 und Emissionsminderung durch KSAP-Maßnahmen

Rechnung zur Zielerreichung basiert auf anderem Szenario

Um trotzdem eine Aussage über die Erreichbarkeit des Ziels machen zu können, werden im letzten Kapitel des KSAP zwei mögliche Pfade zur Klimaneutralität untersucht, die allerdings nicht auf den davor beschriebenen Maßnahmen beruhen, sondern auf einem anderen Szenario, das das Wuppertal-Institut davor in der bereits erwähnten Energierahmenstudie (ERS) für die MVV entwickelt hatte. Grund dafür ist wohl, dass für dieses Szenario im Gegensatz zum KSAP schon ein Rechenmodell für Energieverbrauch und Emissionsfaktoren vorlag. Die Energierahmenstudie ist stark auf Strom- und Wärme fokussiert, geht von anderen Ist-Emissionszahlen aus[ii] und ist in ihrer bisherigen Fassung auf eine Klimaneutralität erst im Jahr 2050 ausgerichtet. Um da schon 2030 hinzukommen, müsste die in der ERS beschriebene Transformation stark beschleunigt werden. Ob das möglich ist, wird nicht im Einzelnen untersucht. Es werden nur Voraussetzungen dafür formuliert, z. B. dass in diesem Fall der von außerhalb Mannheims kommende Netzstrom und das Gas schon 2030 klimaneutral sein müssten, dass 4 bis 6 Prozent der Häuser pro Jahr energetisch saniert werden müssten, und dass Heizungen und Autos schneller ausgetauscht werden müssten, als es bei deren technischer Lebensdauer üblich ist. Hier entsteht noch mehr als in der Beschreibung der KSAP-Maßnahmen der Eindruck, für die Erreichung der Ziele würde es hauptsächlich auf externe und andere nur eingeschränkt beeinflussbare Faktoren ankommen.

Zuletzt wird ein Abgleich gemacht zwischen den auf Mannheim entfallenden Restbudgets an CO2-Emissionen für die Einhaltung der 1,5 und der 1,75 Grad Grenze, und den kumulierten Emissionen, die bis 2030 in Mannheim entstehen würden, wenn man bis dahin mit dem ambitionierteren der beiden aus der ERS abgeleiteten Pfade, der deutlich über die KSAP-Maßnahmen hinaus geht[iii], eine Reduzierung der Emissionen um 93 % erreicht[iv]. Dabei kommt heraus, dass das Budget für die Begrenzung auf 1,75 Grad in diesem Fall einhaltbar wäre, das für 1,5 Grad allerdings nicht.

D.h. scheinbar gilt jetzt sogar das von der Klimabewegung geforderte weitergehende Ziel, nämlich die Einhaltung des Mannheimer 1,5-Grad-Budgets als Maßstab. Dafür wird aber die Erreichung der Klimaneutralität bis 2030 schon vorab als gegeben vorausgesetzt. Am Ende hat man also einen Maßnahmenkatalog ohne wirkliche Wirkungsabschätzung und dafür eine Wirkungsabschätzung für ein anderes, ursprünglich längerfristig geplantes Szenario, dessen Umsetzbarkeit bis 2030 an einige eher unwahrscheinliche Annahmen gebunden ist. Und man tröstet sich damit, dass man, falls diese unwahrscheinlichen Bedingungen trotzdem alle erfüllt werden sollten, sogar in die Nähe der Einhaltung des Emissionsbudgets kommen könnte. Das heißt nicht, dass es völlig ausgeschlossen ist, mit den KSAP-Maßnahmen das Klimaneutralitätsziel oder sogar das Budgetziel zu erreichen. Es wäre dann aber mehr Zufall als Planung. Ein wirklicher Transformationsplan sieht anders aus.

Der Gemeinderat hält sich Hintertüren offen

Der Gemeinderat hat sich zudem beim Beschluss über den Klimaschutzaktionsplan vorbehalten, über die einzelnen Maßnahmen und deren Finanzierung jeweils nochmals getrennt abzustimmen. Dass dabei alle Maßnahmen auch einzeln eine Mehrheit bekommen, dürfte schon bei der derzeitigen Zusammensetzung des Gemeinderats nicht gesichert sein, z. B. bei den traditionell kontroversen Themen im Verkehrsbereich. Durch die Neuwahl 2024 könnten sich die Voraussetzungen dafür weiter verschlechtern.

Mannheim kohlefrei fordert tatsächliche Transformationsplanung und Umsetzungscontrolling mit Bürgerbeteiligung

Mannheim kohlefrei unterstützt das Ziel, Mannheim bis 2030 klimaneutral zu machen und erwartet von allen Beteiligten, dass an diesem Ziel festgehalten wird, auch wenn die Realisierung schwieriger wird, als es im KSAP auf den ersten Blick erscheint. Wir fordern weiterhin auch die Einhaltung des auf Mannheim entfallenen CO2-Restbudgets. Für die Klimagerechtigkeit ist die Menge an CO2, die bis zum Zeitpunkt der Klimaneutralität noch emittiert wird, relevanter als der Termin der Klimaneutralität.

Trotz der bestehenden Kritikpunkte setzen wir uns für die Umsetzung des KSAP ein. Das allein reicht aber nicht. Der KSAP muss durch eine tatsächliche Transformationsplanung untersetzt werden. Dazu gehört eine Konkretisierung der Maßnahmen, die Entwicklung eines Rechenmodells, das die bislang fehlende Abschätzung der Emissionsminderungspotenziale ermöglicht, bei Bedarf Ergänzungen des KSAP durch zusätzliche Maßnahmen, eine genauere Abschätzung des Finanzbedarfs, Einigungen mit Landes-, Bundes- und EU-Ebene über Fördermittel und rechtliche Voraussetzungen, eine verbindliche Einbindung der MVV und der größeren Betriebe, ein transparentes Umsetzungscontrolling und eine begleitende Bürgerbeteiligung.


[i] Zumindest teilweise wurden sie offenbar per Dreisatzrechnung aus Zahlen abgeleitet, die in einem Papier des Umweltbundesamts als bundesweite Reduzierungspotenziale genannt werden, die im Einflussbereich der Kommunen liegen

[ii] Die Berechnungsmethoden für die Emissionen des örtlichen Stromverbrauchs und der durch Kraft-Wärme-Kopplung gewonnenen Wärme unterscheiden sich von denen, die für die IFEU-Emissionsbilanz von 2018 verwendet werden. Außerdem gibt es Abweichungen z. B. beim Erdgasverbrauch der Industrie (laut IFEU-Zahlen von 2018 immerhin 1,5 TWh mit Emissionen von 380.000 Tonnen CO2), der in den ERS-Zahlen gar nicht enthalten ist, und bei den Emissionen des Verkehrs, die von IFEU mit 700.000 und in der ERS nur mit 500.000 Tonnen angegeben werden.

[iii] Bei diesem ambitionierteren Pfad wird u.a. angenommen, dass das Müllheizkraftwerk bis 2030 durch eine (aus ökologischen Gründen umstrittene) CO2-Abscheidung „klimapositiv“ wird und dass der Anteil batterieelektrischer Autos im Straßenverkehr bis dahin 50 % beträgt.

[iv] 93 % sind keine 100 %, d.h. es gäbe dann voraussichtlich auch in den Folgejahren noch Emissionen, die man in den Budgetabgleich einrechnen müsste

Zuschauerfragen zum Online Vortrag #1 : Geothermie – 100% Erneuerbare Fernwärme bis 2030

Dr. Bär ist promovierter Geothermiker im Fachgebiet angewandte Geothermie an der Technischen Universität Darmstadt. Er arbeitet seit 10 Jahren im Bereich der Erforschung der Tiefengeothermischen Potenziale, primär auf deutscher Ebene – dem Oberrheingraben – aber inzwischen seit über 7 Jahren auch auf europäischer Ebene.

Im unseren ersten Online Vortrag (Januar 2021) erzählte uns Dr.Bär wie Fernwärme auch eine gute Option für Mannheim sein könnte. Nach dem Vortrag blieben Fragen offen die wir hier nun veröffentlichen.

Haben Sie den Vortrag verpasst und wollen mehr über Geothermie, eine Alternative für Mannheim, erfahren? Wir haben es aufgenommen und Sie können es sich anschauen:


In Landau kam es ja zu nachgewiesenen Mikrobeben in Zusammenhang mit dem Testkraftwerk, hier ist der Untergrund ja ähnlich wie in Mannheim. Wie ist hier Ihre Einschätzung?

Kristian Bär: Die tiefengeothermische Dublette in Landau erschließt Störungszonen im kristallinen Grundgebirge. Es kommen im Bereich der offenen Bohrlochstrecken aber auch Gesteine des Buntsandsteins und Rotliegend. Zudem war in Landau war der zur Reinjektion benötigte Druck vergleichsweise hoch. In Mannheim ist bisher nach meinem Kenntnisstand nur die Nutzung des Buntsandsteins als Reservoirhorizont geplant und nicht die des kristallinen Grundgebirges. Anhand der Bohrung Brühl wissen wir, dass der Buntsandstein sehr hohe Permeabilitäten aufweisen kann. In diesem Fall sind keine hohen Injektionsdrücke zur Wiedereinleitung der abgekühlten Thermalsole nötig. Die Spannungsverhältnisse in den erschlossenen Störungszonen des Buntsandsteins werden daher voraussichtlich weniger stark beeinflusst, was das Risiko für induzierte seismische Ereignisse signifikant reduziert.

Es hieß, alle Beben fanden bisher nur im kristallinen Grundgebirge unter dem Bundsandstein statt. Können Sie dies noch erläutern?

Kristian Bär: Alle mir bekannten Beben, die im Zusammenhang mit geothermischen Projekten im Oberrheingraben gesehen werden, traten in Tiefenlagen auf, in denen das kristalline Grundgebirge (also granitische Gesteine o.ä.) vorkommen. Die Art der überlagernden Gestein ist hierbei irrelevant wenn diese nicht durch die Bohrungen miterschlossen sind. Im Buntsandstein ist wie bereits beschrieben mit deutlich höherer Permeabilität und Porosität des Gesteins zu rechnen. Dadurch können Injektionsdrücke durch Fluidtransport ins Reservoir deutlich schneller abgebaut werden als im kristallinen Grundgebirge, wo die Permeabilität und Porosität annähernd ausschließlich an Klüfte und Störungszonen gebunden ist.

Auf Island war/(ist?) Geoothermienutzung heftig umstritten. Kennen Sie die Beweggründe für die Kritik?

Kristian Bär: Nein, hierzu ist mir nichts genaueres bekannt.

Richtig geplante und realisierte Projekte sind bei verantwortungsvoller Betriebsweise sehr sicher. Das war bei Kernenergienutzung auch versprochen.

Kristian Bär: Bei der Kernenergie entstehen hochradioaktive Abfälle, die für Millionen von Jahren die Umwelt belasten. Bei der Tiefengeothermie kam es bisher nur sehr vereinzelt zu spürbaren Beben, die allein aufgrund ihrer Magnitude nur minimal Schäden auslösen können. Ich sehe die Vergleichbarkeit der Risiken beider Technologien als nicht gegeben an.

Angenommen es wird entnommene Wärme in Sommerzeiten NICHT wieder zurückgebracht: was geschieht über längeren Zeitpunkt mit der Bodentemperatur?

Kristian Bär: Über natürlichen Wärmetransport (Wärmeleitung im Gestein und Wärmetransport über Fluide) wird sich die eingespeicherte Wärme über einen Zeitraum von mehreren Jahren im Untergrund ausbreiten und sich dabei der natürlichen Untergrundtemperatur angleichen, bis wieder ein thermisches Gleichgewicht erreicht ist. Bei Tiefenlage der Speicherhorizonte von mehreren hundert Metern bis zu 1-2 km ist hier auch langfristig keine Beeinflussung der Temperatur an der Erdoberfläche zu erwarten.

Wie sieht es mit den weißen Flecken auf der Karte für Deutschland aus? Liegen da keine Daten vor, oder ist da mit keinem Potential zu rechnen? Mich interessiert besonders der Kölner Raum.

Kristian Bär: Für viele Bereich Deutschland liegen nach wie vor noch keine ausreichenden Daten über die Beschaffenheit der Untergrunds in geothermisch relevanter Tiefe vor. In anderen Bereichen kommen tatsächlich keine Gesteinsformationen vor in denen eine hydrothermale Stromerzeugung möglich ist, d.h. es gibt keine Gesteinsformationen mit ausreichend hoher Porosität und Permeabilität bei gleichzeitig ausreichend hoher Temperatur. Genauere Informationen finden Sie im Geothermischen Informationssystem (geotIS) von Deutschland. Für den Kölner Raum gibt es auch genauere Informationen des Geologischen Dienstes von Nordrhein-Westfalen.

In wieweit ist Geothermienutzung erneuerbar (falls keine Speicherbetrieb erfolgt)? Bzw. woher kommt die Wärme?

Kristian Bär: Die Wärme kommt zu einem gewissen Anteil aus der natürlichen radiogenen Wärmeproduktion der Gesteine der Erdkruste, die kontinuierlich abläuft und Wärme nachliefert. Ein weiterer Teil kommt durch Wärmeleitung aus dem Erdinnern, ist also quasi die gespeicherte Wärmeenergie aus der Zeit der Erdentstehung. Ob die Geothermienutzung erneuerbar ist, hängt daher stark von den lokalen Wärmequellen und der Wärmeleitung statt sowie der Intensität der Nutzung ab. Hierzu werden regionalskalige geothermische Modelle entwickelt, die diese Prozesse berücksichtigen und somit eine Nutzungsdauer prognostizierbar machen.

Wie ist es möglich, die Wirkung menschgemachter Temperaturgefälle in vergleichsweise kurzen Zeiträumen vorherzusagen?

Kristian Bär: Durch numerische Modellierung des Wärmetransports im Untergrund. Hierbei werden alle physikalischen Prozesse des Wärmetransports simuliert und dabei natürliche Wärmequellen und die Wärmeleitung aus dem tiefen Untergrund genauso berücksichtigt, wie der Betrieb eines geothermischen Kraftwerks.

Wir bedanken uns ganz herzlich für die vielen interessanten Fragen. Auch ein großes Dankeschön an Dr.Bär!


Machen Sie Mannheim beim Klimaschutz zum Vorbild!

Quellen zu: erneuerbare Fernwärme in Mannheim bis 2030 ist möglich!

Mannheim kohlefrei sammelt seit Juli 2020 Unterschriften für einen Einwohner*innen-Antrag nach § 20 Gemeindeordnung mit dem Ziel der Erstellung eines unabhängigen Klimakonzeptes durch die Stadtverwaltung für die Umstellung der Mannheimer Fernwärme von heute Steinkohle und Müll auf erneuerbare Energieträger (www.mannheim-kohlefrei.de).

Wir – Heidelberg und Mannheim kohlefrei – haben in den letzten Monaten die Potenziale an erneuerbaren Energien (EE) abgeschätzt, die für eine Umstellung der Fernwärmeerzeugung aus dem Großkraftwerk Mannheim (2019 erzeugte das GKM 2,3 TWh Fernwärme) auf erneuerbare Wärme in Frage kommen könnten. Hiermit kann nicht nur die Fernwärmeversorgung in Mannheim weitgehend dekarbonisiert werden, sondern auch die der Städte, welche mit Wärme aus dem Großkraftwerk Mannheim beliefert werden, wie Heidelberg, Brühl und Speyer.

Bevor wir die detaillierten Ergebnisse in einer Studie der breiten Öffentlichkeit vorstellen werden, wollen wir in dieser Kurzform bereits heute einen Ausblick auf zukünftige Möglichkeiten präsentieren.

Diese Studie soll kein Ersatz für eine vertiefende beauftragte Studie der Stadt Mannheim sein, sondern dazu dienen, den Diskussionsprozess in Gang zu bringen und zu verdeutlichen, dass die Umstellung auf erneuerbare Wärme möglich und realistisch ist.

Woher die erneuerbare Fernwärme im Jahr 2030 kommen könnte

Die heutige Fernwärme stammt zu 70% aus der Wärmeproduktion im Grosskraftwerk Mannheim (GKM) und seit 2020 zu 30% aus dem Müll-Heizkraftwerk auf der Friesenheimer-Insel [1].

Spätestens im Jahr 2030 soll die Fernwärme aus einem Anlagen-Mix kommen, der wie folgt aussehen könnte (nach vorläufigen Berechnungen):

Die Spitzenlast soll weitgehend ebenfalls durch Bioenergie bzw. EE-Wärme gedeckt werden
Die Spitzenlast soll weitgehend ebenfalls durch Bioenergie bzw. EE-Wärme gedeckt werden


Erläuterungen und Potenziale

a. Geothermie

Das Potenzial an tiefer Geothermie im Oberrheingraben ist sehr groß und einzigartig in Deutschland. Allein im Stadtgebiet Mannheim könnte nach Untersuchungen der TU Darmstadt theoretisch viermal so viel Wärmeenergie gewonnen werden wie in Mannheim an Fernwärme verbraucht wird [2].

Bis 2030 können nach der Einschätzung von Expert*innen bei entsprechendem politischem Willen drei Geothermiekraftwerke mit jeweils 30 MW Wärmeleistung gebaut werden, die in der Heizperiode Wärme ins Fernwärme-Netz einspeisen und im Sommer Strom produzieren.

MVV und EnBW haben die Erlaubnis für die Aufsuchung von geeigneten Geothermie-Standorten im Gebiet Hardt bekommen (Süden Mannheims bis Heidelberg). Im Norden Mannheims ist Vulcan Energie [3] aktiv.

Letztere Firma möchte Geothermiekraftwerke betreiben, die zusätzlich Lithiumcarbonat aus dem Tiefenwasser gewinnen, das als Rohstoff für die Lithiumproduktion dient (Lithium für Batterien).

b. Wärme aus Oberflächengewässer

Dem Meer, Seen oder Flüssen kann mittels industrieller Hochtemperaturwärmepumpen Wärme auf niedrigem Temperaturniveau entnommen und auf hohe Temperaturen gebracht werden.

In skandinavischen Ländern, wie z.B. in Schweden (Stockholm), sind Hochtemperaturwärmepumpen schon längere Zeit in Anwendung und Teil der Fernwärmeversorgung.

Was in Österreich (Wien, Donau-Wärmepumpe) 2019 und in Lauterecken [4] (NRW) realisiert wurde, wird nun auch für das Fernwärmenetz in Mannheim geplant: Wärmenutzung aus Flüssen.

Das ermittelte Potenzial im Rhein ist enorm groß: Bei Entnahme von lediglich 15% des Niedrigwasserdurchflusses des Rheins können 720 MW Wärmeleistung gewonnen werden. Das sind 65% der installierten Fernwärmeleistung heute! Praktisch wirtschaftlich nutzbar ist eine geringere Leistung. Wir gehen von 150 MW an geeigneten Stellen aus, wie z.B. GKM und Friesenheimer Insel.

c. Altholzkraftwerk

Auf der Friesenheimer Insel befindet sich ein Altholzkraftwerk, das seit 2005 in Betrieb ist. Es produziert aus dem Altholz im Augenblick nur Strom. Der Strom wird im Rahmen des EEG vergütet.

Die MVV Umwelt GmbH plant, das Kraftwerk bis 2024 in ein Heizkraftwerk umzurüsten und die Wärme in das Fernwärmenetz Mannheim einzuspeisen. Wir gehen für die Umrüstung von einer großzügigen Dimensionierung der Wärmeleistung aus, sodass das Kraftwerk ungefähr 60 MW Wärmeleistung erbringen kann.

d. Bioenergie aus dem Müll-HKW

Im Müll-Heizkraftwerk auf der Friesenheimer Insel wird Restmüll aus dem Hausmüll und Gewerbemüll durch Verbrennung thermisch verwertet. Das Müll-Kraftwerk wurde 2019 auch auf Wärmeproduktion umgestellt und speist seither Wärme mit einer Fernwärmeleistung von maximal 95 MW in das Fernwärmenetz. Die Bestandteile des Restmülls sind zum Teil (ca. 50%) fossilen Ursprungs. Das sind zum großen Teil Verpackungsmaterialien aus Kunststoff, die aus Erdgas oder Erdöl hergestellt wurden.

Demnach kann nur ein Teil als Bioenergie angerechnet werden, der nicht fossilen Ursprungs ist. Der Anteil von Biomüll im Restmüll soll durch eine besser getrennte Sammlung zukünftig sinken. Teile des Biomülls können vergärt werden, aus diesen kann dann zusätzliches Biogas gewonnen werden [5]. Auch muss das fossile Restmüllaufkommen sinken, denn Plastikverpackungen sollten so oft wie möglich recycled werden, bevor sie verbrannt werden. Wesentlich wird die Vermeidung von problematischen Verpackungen sein, wie z.B. Tetrapack oder ähnliches. Wir gehen von einer Verminderung der Müllverbrennung um 40% bis 2030 aus.

e. Reduktion des Wärmebedarfes

Eine Reduktion des Wärmebedarfes der mit Fernwärme beheizten Gebäude ist eine wichtige Voraussetzung für das Gelingen der Transformation. Bislang liegt bundesweit wie auch in Mannheim die Rate der energetischen Sanierung bzw. Modernisierung bei 1% pro Jahr. Nach allen Prognosen ist aber eine Rate von 3,5% Bedingung für die Einhaltung der 1,5-Grad-Grenze aus dem Pariser Vertrag [6].

Um dies zu erreichen, müssen eine Reihe bundes-, landes- und kommunalpolitischer Entscheidungen getroffen werden. Aus einem Maßnahmenbündel von öffentlicher Förderung, Investitionskostenverteilung auf Vermieter*innen wie Mieter*innen und einer Senkung der umlagefähigen Kosten wären die Voraussetzungen für eine sozialverträgliche Lösung einer warmmietenneutralen Sanierung geschaffen. Begleitet werden sollte dies vor allen Dingen auf kommunaler Ebene von mehr und kampagnenförmiger Beratung.

Wir gehen daher von einer Reduktion des Fernwärmeverbrauchs von 22% in Mannheim und den anderen vom GKM belieferten Städten in den nächsten 10 Jahren aus.

f. Weitere Potenziale

Die bisher genannten Potenziale reichen weitestgehend aus, um eine Umstellung auf erneuerbare Fernwärme innerhalb von 10 Jahren in Mannheim zu erreichen.

Darüber hinaus gibt es eine Reihe weiterer potenzieller erneuerbarer Energien, die es zu erschließen gilt:

  • Solarthermische Großanlagen in den Randlagen Mannheims sowie in der gesamten Region
  • Solarthermische Dachanlagen kombiniert mit oberflächennaher Geothermie
  • Oberflächennahe Geothermische Gebäudeheizung und Nahwärmeversorgung
  • Abwasserwärme für Gebäude und Nahwärmenetze
  • Bioabfallvergärung und Nutzung des anfallenden Biogases
  • Ein weiteres interessantes (aber geringes) Potenzial stellt die Produktion von schnellwachsenden Hölzern in der Agroforstwirtschaft dar
  • Industrielle Abwärme

Heidelberg und Mannheim kohlefrei, 22.9.2020


[1] Nach Angaben der MVV Energie AG 2020

[2] Unveröffentlichte Bachelorarbeit der TU Darmstadt 2019 und Interview mit Dr. Bär auf www.mannheim-kohlefrei.de

[3] https://youtu.be/mEb2urm2wTw

[4] http://www.hydrology.uni-freiburg.de/abschluss/Schwinghammer_F_2012_MA.pdf

[5] https://www.heidelberg.de/hd/HD/service/29_07_2020+aus+biomuell+wird+gruene+waerme.html

[6] Climact 2020, DIW 2020


Den Artikel als Download:

Pressemitteilung Mannheim kohlefrei & Heidelberg kohlefrei : zu den neuen Plänen des Großkraftwerks Mannheim (24.07.20)

“Das wäre eine bereits verlorene Wette auf die Zukunft der nächsten Generationen!” Mannheim kohlefrei und Heidelberg kohlefrei verurteilen entschieden die am 18. Juli im Mannheimer Morgen vorgestellten Pläne der GKM AG zum Weiterbetrieb des Kraftwerkes bis 2034 und Bau eines neuen Gas- und Dampfturbinenkraftwerks!

Mannheim, 24.07.2020: Aktuelle Pressemitteilung von Mannheim kohlefrei und Heidelberg kohlefrei zu den  Plänen des GKM. Mit der Bitte um Veröffentlichung in Ihren Medien!



“Die Pläne der GKM AG torpedieren sowohl das 1,5°C als auch das 2°C Ziel des Pariser Klimaschutzabkommens und sind ein harter Verstoß gegen die Klimagerechtigkeit.”
 empört sich Günther Frey. “Es ist eine unverschämte Dreistigkeit, für das Unterlassen der klimaschädlichen Verbrennung von Steinkohle Entschädigungen zu fordern und unverantwortlich mit neuen fossilen Investitionen auch noch in das nächste Problem hineinzusteuern, statt direkt in großem Stile in erneuerbare Energien und Gebäudesanierung zu investieren.”  
Das Gas- und  Dampfturbinenkraftwerk könnte bereits 2025/26 in Betrieb gehen. Doch solche Kraftwerke sind nach Studien von Climact und des Deutschen Instituts der Wirtschaft nicht mit dem Pariser Klimaschutzvertrag vereinbar.  

“Die Fehler der Vergangenheit, ohne zukunftstaugliche Planung in ein fossiles Kraftwerk zu investieren, dürfen nicht noch einmal wiederholt werden! Der Bau von Block 9 ab dem Jahr 2009 hat seit der Inbetriebnahme 2015 viele unnötige Mio. Tonnen CO2 verursacht. Unternehmerischer Weitblick hätte klimaschützend zu einer anderen Planung führen müssen,” fügt Amany von Oehsen hinzu. 

“Diese großen finanziellen Investitionen in fossile Fernwärme sind weder zukunftsgerichtet noch klimaschützend. Die Umrüstung des GKM auf ein fossiles Gaskraftwerk erfordert hohe Investitionen, die für die Umsetzung der langfristig besseren Maßnahmen nicht zur Verfügung stehen, und jetzt schon absehbar verloren sind.” erklärt Pia Vogel.  

Heidelberg und Mannheim kohlefrei treten schon seit 2019 energisch für grüne Fernwärme aus erneuerbarer Energie ein. Das Geothermie-Potenzial in der Region ist so groß, dass damit voraussichtlich ein Großteil des Wärmebedarfs abgedeckt werden könnte. Dazu kommt die Möglichkeit, Flusswärme aus Neckar und Rhein zu nutzen. Außerdem stehen genügend Potenziale aus Solarenergie, Abwärme aus Industrie und Abwasser, oberflächennaher Erdwärme sowie gewisse Mengen an nachhaltiger Biomasse bereit, die Lücken zu füllen, wenn die energetische Gebäudesanierung ambitioniert angegangen wird.  

“Bei einer Umrüstung auf Erdgas könnten zwar zukünftig Wasserstoff oder Methan aus erneuerbaren Energien im GKM verbrannt werden. Allerdings ist es sehr unwahrscheinlich, dass innerhalb der nächsten 10 Jahre eine ausreichend verfügbare Menge zu einem günstigen Preis hergestellt werden kann, es sei denn, man realisiert ein “Desertec Projekt”, was die GKM AG vermutlich nicht vorhat. Das ist nichts anderes als eine bereits verlorene Wette auf die Zukunft der nächsten Generation.” weist Günther Frey auf die klimaschädlichen Pläne des GKM hin.  


Pia Vogel warnt vor einer katastrophalen Konsequenz: „Die Gefahr ist extrem hoch, dass aus betriebswirtschaftlichen Gründen fossiles Erdgas und Fracking-Gas aus den USA deutlich länger verbrannt werden, als es im Sinne des Klimaschutzes und der Klimagerechtigkeit vertretbar ist.“ Erklärend fügt Leon Brülke noch hinzu: „Fossiles Erdgas, das bei derzeit häufig auftretenden Leckagen in Russland in die Atmosphäre entweicht, und Fracking-Gas aus den USA, das ebenfalls hohe Methan-Emissionen in die Atmosphäre entweichen lässt, weisen kurzfristig ein 84 mal höheres Treibhauspotenzial als CO2 auf.
“Andere Kommunen und Energieversorger haben sich bereits Klimaneutralität für die Fernwärme 2030 als Ziel gesetzt. Zum Beispiel Görlitz, welches gemeinsam mit ihrer polnischen Nachbarstadt Zgorzelec ein grenzüberschreitendes, klimaneutrales Fernwärmenetz bis 2030 plant.

Mannheim und Heidelberg kohlefrei fordern deshalb den Gemeinderat und die GKM AG auf, zuerst die erneuerbaren Energiepotenziale gründlich sowie transparent, unter Einbeziehung der Bürger*innen und Umweltverbände zu erheben und zu bewerten und nicht in ein fossiles Erdgaskraftwerk zu investieren.  

Wir appelieren darüber hinaus an die Landesregierung Baden Württembergs und das Regierungspräsidium Karlsruhe, den Plänen der GKM AG nicht zuzustimmenbzw. diese zu unterstützen. Dem von der GKM AG angestrebten Ausbau des Gasleitungsnetzes zur Realisierung des Kraftwerkes darf keine Genehmigung erteilt werden.

Klimaschutz und Klimagerechtigkeit Jetzt!
Erneuerbare Fernwärme bis 2030!  




Weitere Informationen zu unseren Forderungen und zu den Alternativen finden Sie unter www.mannheim-kohlefrei.de.

Wir bitten alle Medien im Rhein-Neckar-Raum um Veröffentlichung der folgenden Pressemitteilung. Für Nachfragen, Interviews, Einladungen in Redaktionen und/oder lokale Fernsehsender wenden Sie sich bitte an unsere drei Sprecher*innen:       

Leon Brülke, Tel. 017647674127       
Pia Vogel, Tel. 015789666550       
Günther Frey, Tel 0621-43727911                       


Mit freundlichen Grüßen       
i.A. für die Gruppe Mannheim kohlefrei Karlheinz Paskuda

Interview: Geothermie im Oberrheingraben – ein Ersatz für das Steinkohlekraftwerk Mannheim?

Wir haben uns mit Dr. Kristian Bär über Tiefengeothermie zur Fernwärmeerzeugung unterhalten und ihm einige Fragen gestellt. Kristian Bär ist promovierter Geothermiker an der Technischen Universität Darmstadt und erforscht seit 10 Jahren tiefengeothermische Potenziale auf deutscher (und seit 7 Jahren auch auf europäischer) Ebene.

Relevant ist die Tiefengeothermie mit ihrem niedrigen CO2-Ausstoß als Alternative für Wärme aus Steinkohle für Mannheim. Die MVV Energie AG hat dieses Jahr angekündigt, im Verbund mit den Stadtwerken Heidelberg und den Technischen Werken Ludwigshafen geothermische Erkundungen im südlichen Mannheim durchführen zu wollen. Im Oberrheingraben finden sich vielversprechende Potenziale für die Tiefengeothermie, da die geologischen Schichten im Untergrund porös oder  stark geklüftet sind, sodass in ihnen sehr gut das notwendige warme Wasser zirkulieren oder gespeichert werden kann.


Dann würde ich Sie jetzt einfach mal bitten, sich vorzustellen: Wer sind Sie denn eigentlich? Was machen Sie denn so?

Kristian Bär: Ich bin Kristian Bär, promovierter Geothermiker im Fachgebiet angewandte Geothermie der Technischen Universität Darmstadt. Ich arbeite seit 10 Jahren im Bereich der Erforschung der tiefengeothermischen Potenziale, primär auf deutscher Ebene – dem Oberrheingraben – aber inzwischen seit über 7 Jahren auch auf europäischer Ebene: Wir untersuchen europaweit, wo am besten Geothermie als erneuerbare Energieform genutzt werden kann.

Schön, dass Sie mit uns über Ihre Forschungsergebnisse sprechen. Wir haben gelesen, dass das Potenzial an Geothermie im Oberrheingraben große Chancen für die Gewinnung von erneuerbaren Energien – Wärme und Strom – bietet. Könnten Sie das für unsere Leserinnen und Leser einmal erläutern?

Kristian Bär: Ich denke, da muss man zunächst in die Geologie einsteigen, um zu verstehen, wie die lokale Situation im Oberrheingraben ist. Der Oberrheingraben ist eines von drei Gebieten in Deutschland, wo wir außergewöhnlich gute Potenziale für die tiefe Geothermie haben. Das liegt an seiner tektonischen Grabenbruchstruktur. Das ist ein kontinentaler Bruch, der sich von Frankfurt im Norden bis Basel im Süden erstreckt und der vor etwa 47 Millionen Jahren im Eozän entstanden ist. Seitdem bricht der Teil innerhalb des Grabens ein und senkt sich ab gegenüber den Bereichen, die westlich und östlich des Grabens liegen. Manche der Schichten des Oberrheingrabens haben sehr gute Eigenschaften, Wasser zu leiten: sie sind porös, und stark geklüftet, sodass jede Menge Wasser gespeichert oder zirkuliert werden kann. Im Bereich des Oberrheingrabens nimmt die Temperatur mit der Tiefe außergewöhnlich schnell zu, was gute Bedingungen für eine geothermische Nutzung sind. Die Hitze aus dem Erdmantel kann hier leichter aufsteigen als in anderen Gebieten in Deutschland, da die Kruste besonders dünn und durch die Grabenbildung zerbrochen ist. Wir haben erhöhten Wärmefluss aus der Tiefe, der heizt das Wasser in der großen Tiefe auf. Wir können mit Bohrungen in diese wasserdurchlässigen Gesteinsschichten bohren, um dort das heiße Wasser zu fördern und dann an einem Kraftwerk oberirdisch über einen Wärmetauscher der Stromproduktion oder einem Fernwärmenetz zuführen.

Es gibt da auch schon einige Projekte in der Rhein-Neckar-Region. Zum Beispiel kennen wir als Mannheimerinnen und Mannheimer das Miramar, das Spaßbad in Weinheim, was mit Thermalwasser beheizt wird. In Bruchsal steht seit 2009 eine kleine Geothermieanlage und in Brühl wurde eine vielversprechende Probebohrung vorgenommen. Wie sind denn die Forschungsergebnisse für die Region Mannheim?

Kristian Bär: Die Forschung konzentriert sich natürlich auf die gesamte Grabenstruktur. Grundsätzlich sind zwei Nutzungsarten zu unterscheiden. Zum einen gibt es die relativ einfachen rein thermischen Erschließungen wie in Weinheim, wo nur etwa 1 Kilometer tief gebohrt wurde, so dass dort aus sehr porösen Schichten des Tertiärs – die sind gar nicht so stark zerbrochen, die sind einfach gut wasserleitend – das Wasser gefördert wird. Für die Stromproduktion oder Heizwärmenutzung wollen wir aber deutlich tiefer gehen, wie in Brühl oder Bruchsal, das heißt ab Tiefen von etwa 2,5 bis um die 4 Kilometer, um dort die nötigen Temperaturen zu erreichen. Da gibt es zum einen schon einige Demonstrations- und Forschungsprojekte, bei denen so etwas getestet und erprobt wird. Das Referenzprojekt für uns im Oberrheingraben ist Soultz-sous-Forêts in Frankreich, das von europäischen, französischen und deutschen Forscher*innen über 2030 Jahre lang entwickelt wurde. Da wurden alle wesentlichen Grundlagen gelegt: wie man überhaupt so tief bohrt, wie man das Gebirge erschließt, um die nötigen Förderraten zu erreichen, was bei der Konstruktion und dem Betrieb des Kraftwerks zu beachten ist. Dort wurde sehr viel technisches Wissen gewonnen und auf Basis dessen wurde dann zum Beispiel das Kraftwerk in Landau 2005 errichtet, das auch Strom erzeugen kann.

Aus geologischer Sicht können wir sogar noch deutlich weiter zurückschauen. Bevor man überhaupt auf die Idee kam, den Oberrheingraben geothermisch zu nutzen, war er schon immer ein Gebiet, wo Öl- und Gaslagerstätten vorhanden waren. Gerade in der Zeit zwischen 1933 und 1945 wurde das damals stark gefördert, weil für die Kriegsindustrie natürlich die heimischen Rohstoffe gefördert werden mussten. Dort hat man das erste Mal festgestellt, dass auch außerhalb von Frankreich in den deutschen Teilen des Oberrheingrabens Öl und Gas vorkommen. Dann wurde mit dem Wirtschaftsaufschwung nach dem Krieg, von den 1950er Jahren bis heute der Oberrheingraben auf Erdöl und Erdgas erkundet, sodass wir sehr viele 2D-seismische Erkundungen haben – das heißt, seismische Profile des Untergrundes und Tiefbohrungen, die auch unsere geothermisch interessanten Schichten erreicht haben. Aus diesen Erkundungen haben wir schon ein gutes Bild über die Strukturen und die Tiefenlage der Formationen im Untergrund. Und aus den Bohrungen, bei denen die Temperatur gemessen wurde, wissen wir, wie heiß es in der entsprechenden Tiefe ist. Aus bohrlochgeophysikalischen Untersuchungen und Bohrkernuntersuchungen wissen wir mehr über die Eigenschaften der Gesteine: Wir können abschätzen, ob diese überhaupt porös und wasserdurchlässig genug sind, um die Förderraten zu erreichen, die wir für die Geothermie brauchen.

Das klingt ja schon mal super vielversprechend. Wir haben ja das große Problem, dass wir hier in Mannheim das Großkraftwerk (GKM) haben. 7 Millionen Tonnen CO2 werden da jährlich ausgestoßen, das sind 10 Prozent des gesamten CO2-Ausstoßes in Baden-Württemberg. Die Fernwärme ist das Kernproblem beim GKM, Strom können wir über den europäischen Strommarkt sehr gut auffangen, gleichzeitig die Fernwärme eben nicht. Wäre es denn möglich, die Fernwärme, die bisher aus dem Großkraftwerk Mannheim, dem Steinkohlekraftwerk, kommt, tatsächlich durch die Wärme aus der Geothermie zumindest teilweise zu ersetzen?

Kristian Bär: Ja, auf jeden Fall. Das sollte gar kein Problem sein. Mannheim – der Standort generell – ist dafür sogar außerordentlich gut geeignet. Wir haben mehrere Gesteinsschichten im Untergrund, die geothermisch genutzt werden könnten, natürlich auf verschiedenen Temperaturniveaus. Wir haben in einer Studie die Daten aus dem 3D-Potenzialmodell GeORG genutzt und haben als Vor-Machbarkeitsstudie das theoretische Potenzial der verschiedenen Schichten bestimmt. Für Mannheim ergibt sich ein theoretisches geothermisches Wärmeerzeugungspotenzial von 8,61 Terrawattstunden pro Jahr. Das ist etwa das Vierfache dessen, was vom Großkraftwerk in Mannheim an Fernwärme bereitgestellt wird.

Hierbei muss man jedoch einschränken: Wahrscheinlich kann nur ein kleiner Teil davon genutzt werden. Aber der ist sicherlich noch hoch genug, um in signifikanter Größenordnung einen Teil des Mannheimer Wärmebedarfs abzudecken.

Es gibt auch immer wieder Kritik an der Geothermie, von wegen: Wie sicher ist das Ganze? Ich glaube, dass es öfters die Sorge vor Erdbeben gibt. In Landau hat es eben auch Mikroerdbeben gegeben. In Brühl wurde zumindest ein Gemeinderatsbeschluss gekippt, weil die Angst in der Bevölkerung zu groß war, dass es dort auch Mikroerdbeben geben könnte. Was noch irgendwie im Raum steht, sind Grundwasserverunreinigungen. Was beachtet man denn, um diese Gefahren auszuschließen? (Systemrelevanz) hat das GKM?

Kristian Bär: Also genau das sind die Lehren, die zum einen natürlich aus dem Forschungsprojekt in Soultz gezogen wurden, zum anderen dann auch aus den ersten kommerziellen Projekten in Landau und Insheim. Man ist jetzt technisch in der Lage, beide Probleme, die Sie genannt haben, anzugehen und mit technischen Maßnahmen zu begegnen.

Grundwasserverunreinigung wäre das eine, sicherlich leichter lösbare Problem. Das Grundwasser, das wir im Oberrheingraben nutzen, liegt in Tiefen von maximal bis zu 200 – 300 Metern. Darunter fängt das Grundwasser schon an den meisten Standorten an, zu salzig zu werden, um es als Trinkwasser zu nutzen. Und genau diese Bereiche werden bei geothermischen Bohrungen durch mehrfache Barrieren, geschützt. Die geothermische Tiefbohrung, um auf die Tiefe von 3 bis 4 Kilometer zu kommen, besteht eigentlich aus mehreren Bohrungen, die ineinander durchgeführt werden, (‚teleskopierte Bohrung‘), sodass ausgeschlossen werden kann, dass trinkbares Grundwasser verunreinigt wird. In der Regel in haben wir drei- bis fünffache Stahlrohr-Zement-Wechsel in den Grundwasserschichten, die dafür sorgen, dass kein Tiefenwasser unkontrolliert austreten kann. Zudem hat der Kraftwerkstandort und Bohrplatz in der Regel auch mehrfache Barrieresysteme: In der Regel haben wir eine Kiesschüttung als Fundament, darauf Geotextilien, sichere Folienschichten und dann Zementfundamente, plus komplette Wasserdrainage, um alles von der gesamte Anlage – falls doch mal etwas austritt – abzufangen und dann kontrolliert abtransportieren zu können. Das heißt, Grundwasserverunreinigungen können mit den technischen Möglichkeiten, die wir inzwischen haben und die auch Standard sind, bei fachtechnisch korrekter Ausführung komplett ausgeschlossen werden. Im Fall Landau, wo über einen längeren Zeitraum Sole aus der Injektionsbohrung in den oberen Grundwasserleiter ausgetreten ist, lag ein Schaden an der Bohrung vor, der durch einen Designfehler und die Missachtung des Multibarrierekonzeptes ausgelöst war.

Mikroerdbeben – wir sprechen da auch von induzierter Seismizität, weil wir zwischen natürlichen und künstlichen Ereignissen unterscheiden müssen. Wir haben aufgrund der immer noch aktiven Grabenbildung sowieso eine für Deutschland recht hohe natürliche Seismizität, sonst wäre der Oberrheingraben im Untergrund nicht so zerbrochen, wie er es ist. Die Bewegungen setzen sich weiter fort und dadurch kommt es auch immer wieder mal zu kleinen Erdbeben, wenn es an solchen Störungen ruckelt. Das ist ganz normal im gesamten Oberrheingraben.

Während des Betriebs von Geothermiekraftwerken und auch von Bohrungen ändert man den Druckzustand im Gebirge und eventuell auch an nahegelegenen Störungen. Das passiert dadurch, dass man Wasser mit hohen Fließraten in einer Bohrung produziert und in der zweiten Bohrung wieder injiziert. Man muss das Wasser über eine Bohrung fördern und über eine andere Bohrung dann – weil das Wasser sehr salzhaltig ist – nachdem es abgekühlt ist, wieder zurück in den Untergrund verpressen. Wenn man zwischen den Bohrungen einen zu großen Druckunterschied aufbauen würde, könnte theoretisch, wenn die technischen Risiken nicht richtig eingeschätzt würden, die Spannungsänderung so groß werden, dass jede Störung aktiviert werden kann. In der Realität sind die Pumpen eines Geothermikraftwerkes für einen solchen Spannungsaufbau aber nicht stark genug und werden weit vor diesem Punkt heruntergeregelt, so dass die Drücke im Reservoir gar nicht so stark beeinflusst werden können.

Ohne entsprechendes Monitoring und eine Alarmleitung zum Kraftwerksbetreiber und zur bergrechtlichen Behörde und/oder dem geologischen Landesamt darf im Oberrheingraben außerdem kein Geothermiekraftwerk betrieben werden. Es gibt für alle Geothermiekraftwerke sogenannte Ampelsysteme, die festlegen ab welchem Seismizitätslevel welche Schritte eingeleitet werden müssen bis zum kompletten Abschalten des Kraftwerks. Es gibt hier also ein mehrstufiges Verfahren, das die Sicherheit gewährleistet und dafür sorgt, dass keine spürbare Seismizität auftritt.

Sie haben gesagt, die Erkundungen dauern wenige Wochen. Das geht ja relativ schnell. Wie wäre dann allerdings der zeitliche Ablauf, bis man ein fertiges Geothermiekraftwerk hat? Das dauert ja wahrscheinlich dann doch nochmal einen Ticken länger.

Kristian Bär: Genau, also man kann im Idealfall pro Kraftwerk mit etwa 3 bis 5 Jahren rechnen von den ersten Erkundungsschritten, die jetzt z.B. in Mannheim angegangen werden, bis zum tatsächlichen Betrieb. Das heißt, diese seismischen Erkundungen im Gelände – die Datenakquise – dauert 4 bis 10 Wochen. Die Datenauswertung dauert hier 1 bis 1,5 Jahre.

Wir haben in der Geothermie das Problem, dass die erste Tiefbohrung von uns aus Wissenschaftlersicht eigentlich eine Erkundungsbohrung sein müsste, um erstmal die Ergebnisse der 2D- oder 3D-seismischen Erkundung zu korrelieren und dann die Eigenschaften der Schichten zu überprüfen und zu testen, ob sie wirklich für eine geothermische Nutzung geeignet sind. In der Regel wird die erste Bohrung aber gleich so ausgelegt, dass sie direkt für den geothermischen Betrieb genutzt werden kann und dann in etwa 8 bis 12 Millionen Euro kostet. Diese hohen Kosten resultieren aus dem benötigten großen Bohr- und Rohrdurchmesser, um dann die Fließraten von 50 bis 100 Liter pro Sekunde an die Oberfläche zu bringen.

Wenn diese Bohrung den Zielhorizont erreicht hat, werden dann hydraulische Tests durchgeführt: Erreiche ich die Fließraten? Sind die Temperaturen im benötigten Bereich? Das heißt, entspricht die Geologie im Untergrund dem, was meine Potenzialstudien vorher ausgewiesen haben? Dann würde man anfangen, die zweite Bohrung abzuteufen, um eine hydraulische Zirkulation zwischen beiden Bohrungen zu testen. Dies stellt das klassische System einer geothermischen Dublette – einer Förderbohrung, einer Injektionsbohrung – dar. An diese wird das Kraftwerk und/oder gegebenenfalls sogar nur die Wärmeauskopplungsstation – das heißt, einen Wärmetauscher, wo vom Thermalsolenfluidstrom auf der einen Seite die Wärme auf den Fernwärmenetzfluidstrom auf der anderen Seite übertragen wird, angeschlossen. Die Regel ist aber ein Kraftwerk sowohl zur Stromerzeugung als auch zur Fernwärmeauskopplung. Wenn man die zweite Bohrung erfolgreich abgeschlossen und getestet hat, die Zirkulation zwischen beiden Bohrungen wie gewünscht funktioniert, kann das Kraftwerk genau ausgelegt, bestellt und errichtet und dann in Betrieb genommen werden. Dann sind wir so etwa bei 3 bis 5 Jahren, je nachdem, als wie kompliziert sich die Bohrungen herausstellen.

Das heißt, wenn tatsächlich die ersten Bohrungen erfolgreich sind und der erste Kraftwerksstandort festgelegt wird, würde es eigentlich viel Sinn ergeben, weitere Standorte zu ermitteln und dort die nächsten Bohrungen abzuteufen und mehrere Kraftwerke direkt zu bauen?

Kristian Bär: Ja, das auf jeden Fall. Also, von der Größenordnung her müssen wir das sowieso tun, weil eine einfache Dublette nur auf eine thermische Leistung von etwa 25 bis 40 Megawatt kommt. In Mannheim müsste aber deutlich mehr thermische Leistung ersetzt werden, wenn das Kohlekraftwerk wegfällt. Die Stadt München, als Vorreiter in Deutschland, setzt schon entsprechende Entwicklungen um. Dort hat man sich zum Ziel gesetzt, in Bezug auf die Strom- und Wärmeversorgung bis 2040 komplett CO2-neutral zu werden und hat deutschlandweit die Vorreiterrolle der Tiefengeothermie mit mehr als 30 Projekten in München und im Umland, die dort schon umgesetzt sind. Das neueste Projekt ist am Heizkraftwerk Süd – auch ein ehemaliges fossiles Kraftwerk – wo jetzt eine Geothermieanlage errichtet wird, mit aktuell 5 oder 6 Bohrungen, die dort schon niedergebracht und positiv getestet wurden. Diese Bohrungen werden alle gebündelt an einem Kraftwerkstandort an der Oberfläche genutzt.

Ich würde nochmal kurz zurückkommen auf die Wärmeleistung und die Wärmemengen, von denen in der Umgebung von Mannheim ausgegangen werden kann. Sie meinten, dass viermal so viel als reines Potenzial vorhanden ist wie Mannheim benötigt. Wie viel kann denn effektiv gefördert werden?

Kristian Bär: Im kompletten Ausbau, wenn man quasi alle Potenziale, alle gut geeigneten Standorte, die in der 3D seismischen Erkundung identifiziert werden nutzt, denke ich, dass das langfristig möglich wäre. Bis 2030 sollte es bei sehr ambitioniertem Vorgehen möglich sein – wenn die Geologie günstig genug ist – 8 bis 10 Kraftwerke zu bauen. Wenn jedes dieser Kraftwerke eine thermische Leistung von vereinfacht angenommen 25 Megawatt hat, dann hätten wir schon 250 Megawatt reine Wärmeleistung zur Verfügung. Über diese Kraftwerke könnte schon ein erheblicher Teil des Wärmebedarfs abgedeckt werden. Ich glaube, die Grundlast des Fernwärmenetzes in Mannheim liegt bei ca. 200 Megawatt und die Spitzenlast bei ca. 1000 Megawatt. Mit 250 Megawatt könnte die tiefe Geothermie bis 2030 also schon einen signifikanten Beitrag leisten.

Wir bedanken uns ganz herzlich für das Interview!


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Hier gibt es das Interview auch als PDF:

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Quellen zu Tiefengeothermie: Links zum weiterlesen

Quellen zum Thema Kohlefrei und positive Beispiele

Wir möchten auf unsere Webseite ein paar seriöse Quellen empfehlen.

Was ist Tiefengeothermie und wie kann diese genutzt werden?

Funktionsweise der hydrothermale Geothermie
(mit download zur Grafik)
https://www.unendlich-viel-energie.de/mediathek/grafiken/wie-funktioniert-die-hydrothermale-geothermie
Geothermie-Potenzial in Baden-Württemberg (Video)https://vimeo.com/64646793
Geothermie-Kaftwerk in Bruchsalhttps://www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/b/bruchsal-geothermieanlage.html

Geothermie-Kraftwerke der Stadtwerke München

Kurzer Textbaustein zu dem Ist-Zustand und den Plänen der Stadtwerke Münchenhttps://www.swm.de/privatkunden/unternehmen/energie/vision-fernwarme.html
Sauerlach, Beispiel München und Grundsätzliches (Video)https://www.youtube.com/watch?v=MTDESZ_d_-k
Unterhaching, Beispiel München (Video)https://www.youtube.com/watch?v=qFbfl5rib_I

Nachrichten und Infoportale

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Nachrichten zum Thema Tiefengeothermiehttps://www.tiefegeothermie.de/news
Umweltministerium Baden-Württemberghttps://um.baden-wuerttemberg.de/de/energie/erneuerbare-energien/geothermie/

Fachinformationen

Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbauhttps://lgrb-bw.de/geothermie/index_html?lang=1
Handlungsleifaden Tiefe-Geothermie des Landesforschungszentrum für Geothermiehttps://lfzg.de/fileadmin/Sonstige_Unterseiten/LFZG/PDF/Handlungsleitfaden_Tiefe_Geothermie.pdf
Geothermie in der Welthttp://www.bine.info/publikationen/basisenergie/publikation/geothermie-1/geothermie-weltweit-und-zukunft/

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