Ein Dampfstrahl und Höllenlärm
Die Teilnehmer der Klassenfahrt waren auf das Spektakel vorbereitet. Als Sie dann aus den abgelegenen Wäldern in das Tal von Montecerboli reinfuhren und sahen, wie sich die Dampfsäulen im Talkessel aus der Erde in den Himmel schraubten, fühlten sie sich auf einen anderen Planeten versetzt. "Valle del diavolo" Teufelstal heißt hier diese Landschaft. Menschen früherer Zeiten hatten angenommen, im Innern der Erde brenne ein Zentralfeuer, das hie und da die Kruste durchbricht und als Dampfsäule oder Lavastrom einen sichtbaren Boten aus der Tiefe der Erde sendet. Nun steht aber die zukünftige Energieversorgung der Menschheit in mehreren Schulfächern an prominenter Stelle, und so hatten sie sich bereits ausführlich mit dem Phänomen der Geothermie beschäftigt.
Dabei waren es aber schon die Menschen der Antike, die Wärme aus dem Erdinneren intensiv zu nutzen wussten. Beim Gesundheitsgott der Griechen Aeskulap nahmen die warmen Heilquellen einen methodisch fundierten Platz in der Medizin ein, genauso wie bei ihren Starärzten Hippokrates, Galen und anderen. Die praktisch veranlagten Römer entwickelten einfache Badehäuser zu aufwendigen Badeanlagen, Thermen mit Sonnenbädern und körperlichen Trainingsstätten. Selbst im fernen Germanien errichteten sie pompöse Anlagen, wie beispielsweise Aachen (Aquae Grani), Baden-Baden (Aquae Aureliae) oder Wiesbaden (Aquae Matiacae).
Geothermische Energie – nicht so einfach!
Der ständig wachsende Energiebedarf der Menschheit und das Bewusstsein der limitierten fossilen Energiereserven, aus denen die Steigerung im Energieverbrauch sorglos gedeckt werden konnte, haben der Geothermie als Alternativenergie zu neuer Blüte verholfen. Die latente und die stetig noch durch Isotopenzerfall entstehende Wärme des Erdkörpers stellt ein großes Energiepotenzial dar. Doch so einfach wie in Island kommt man an dieses Potential nicht heran. Der weitaus größte Teil dieser Hitze befindet sich in einer so großen Tiefe und über solch große Strecken verteilt, dass eine industrielle Nutzung im Moment nur selten in Frage kommt. Die Forschung muss sich also darauf konzentrieren, die Stellen zu finden, die in relativ geringer Tiefe liegen und somit eine finanziell vertretbare Nutzung gestatten. Dies sind die geothermischen Anomalien.
Geothermische Anomalien können unterschiedliche erdgeschichtliche Vorgänge als Ursache haben. Es kann sich um das Aufdringen geschmolzener Gesteinsmassen aus den tiefen Krusten- und Mantelbereich, Aufsteigen von Tiefenwässern oder andere und kombinierte Mechanismen handeln. In Larderello kann man auf Heißdampflagerstätten zugreifen. Dort werden Grundwässer durch einen magmatischen Körper aufgeheizt mit der Folge, dass sich Heißdampf durch den Druck, dem das Grundwasser ausgesetzt ist, bildet. Eine impermeable, also abdichtende Schicht über der Dampflagerstätte lässt keine oder nur unbedeutende Mengen an Dampf aus dem Reservoir entweichen.
Selbst die warme Stube hat ihre Tücken
In den Zonen gemäßigten und kalten Klimas wie bei uns wird ein Großteil der jährlich verbrauchten Energie für Heizzwecke verwendet. Die benötigte Wärme wird fast ausschließlich aus fossilen Brennstoffen gewonnen. Da für die Beheizung von Räumen schon relativ niedrige Temperaturen der Wärmequelle ausreichend sind, liegt auf diesem Anwendungsgebiet die Zukunft in der Nutzung geothermischer Energie. Doch einfach Bohren und Heizen hat seine Tücken. So geschehen im beschaulichen 7500-Einwohner- Städtchen Staufen bei Freiburg. Die Stadtväter wollten der Umwelt Gutes tun und das Rathaus billig mit Erdwärme heizen. Doch der wassergekühlte Bohrer traf auf eine Anhydrit Schicht. Und das ließ die Häuser der Stadt wortwörtlich aus den Fugen geraten. Seither schlafen die Einwohner schlecht, denn Anhydrit lässt auch nachts Fenster bersten, Balken knirschen und solide Wände sprengen. Denn An hydrit saugt das Wasser aus der Tiefe wie ein Schwamm auf und quillt zu Gips auf.
Sauberer Strom – ohne Nebenwirkungen
In Larderello spielte Heizwärme nie eine große Rolle, da der Bau langer isolierter Wärmeleitungen zu den verstreut liegenden Häuschen viel zu aufwendig gewesen wäre. Hier in der südlichen Toskana war die Umwandlung der zum Transport wenig geeigneten Wärmeenergie in die leichter transportable elektrische Energie immer das Hauptziel der Bestrebungen. Doch tauchen bei der Verstromung andere Herausforderungen auf. Die Wasser sind häufig stark mineralisiert und enthalten Schadstoffe, wie Schwefelwasserstoff, Bor, Arsen, Ammoniakgas, Quecksilber und Fluor, die nicht die Umgebung gelangen dürfen.
Die mineralreichen und chemisch sehr aggressiven Wasser führen dazu, dass die Rohrleitungen durch Ablagerung von mineralischen Stoffen ziemlich schnell, in der Größenordnung eines Jahres, unbrauchbar werden und zu ersetzen sind. Die Turbinenräder müssen im Vergleich zu konventionellen Anlagen technisch viel häufiger überholt werden.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Ausbeutung eines Wasserreservoirs zu Bergschäden führen kann. Daher wird das mineralreiche, chemisch meist nicht neutrale Wasser in die Erde durch ein Bohrloch zurückgepumpt, die sogenannte Re-Injektion. Allerdings in entsprechendem Abstand zu den Förderbohrungen, damit der genutzte Bereich des Wärmereservoirs nicht ausgekühlt wird.
Doch zuvor muss der Dampf von der Flüssigkeit getrennt werden. Nach der ersten Trennung wird der Wasserdampf aus gewöhnlich mehreren Produktionsbohrungen in einem Sammelkessel vereinigt. Nach einer nochmaligen Abtrennung von weiterem kondensierten Wasser wird der Dampf der Turbine zugeführt. Das heiße Wasser und der restliche Wasserdampf werden in Kühlungssystemen dann unter 40° C abgekühlt.
Nicht zu unterschätzen ist die akustische Verschmutzung. So verursachen die dampffördernden Bohrungen eine erhebliche Lärmbelastung durch das Ausströmen des stark entspannten Dampfes. Der Ingenieur der Elektrizitätsgesellschaft, der die albaTours-Gruppen begleitet, fordert die Schüler auf, gehörigen Abstand zu nehmen und sich die Ohren zuzuhalten, bevor er den Dampf der Soffione in die Luft schießen lässt. Mit Schalldämpfern wird versucht, ein erträgliches Minimum an Lärm für die Bewohner zu erreichen.
Italien als Pionierland
Die wichtigsten geothermischen Zonen Italiens liegen alle im Vorland des Apennins in den Regionen Toskana, Latium und Campania, also zwischen Florenz und Neapel. Nördlich von Neapel steht das Kraftwerk Lago di Patria mit 25 Megawatt. Erst vor kurzem hat man Forschungsvorhaben ins Leben gerufen, die auf den Äolischen Inseln die vulkanischen Kräfte nutzen sollen.
Italien war das erste und lange Zeit das einzige Land, das die geothermische Energie genutzt hat. Hier wird etwa 1/3 der auf der ganzen Welt aus geothermischen Kraftwerken erzeugten elektrischen Energie produziert.
1827 kam der Franzose Francois Larderel, der der Ortschaft seinen Namen verlieh, hierher und konstruierte eine Lagone (Bild), eine gemauerte Halbkugel zum Auffangen der Dämpfe.
Bereits 1904 zündete Graf Piero Ginori Conti in Larderello die erste Glühbirne an, die mit geothermischer Energie versorgt wurde. Im Jahre drauf wurde die erste Versuchsanlage, die 20 KW produzierte, in Betrieb genommen. Das erste geothermische Kraftwerk ging 1913 mit 250 KW ans Netz, dessen Kapazität bald auf 2500 KW erweitert wurde. 1944 erreichte die Stromerzeugung bereits 127000 KW. Als während des Krieges die Kraftwerke Larderellos völlig zerbombt wurden, musste man wieder bei Null anfangen. Inzwischen schafft es ENEL, die italienische Elektrizitätsgesellschaft, mehr als 1000 MW in die Leitungen zu geben. Das Hauptaugenmerk der Forschung wird auf die Entwicklung von Maschinen mit höherem Wirkungsgrad gelegt.
Das Museo della geotermia in Larderello erklärt auf anschauliche Weise das Phänomen der Geothermik, ihre Nutzung und ihre Umweltproblematik. Deutschsprechende Führer der Cooperative Larderello Mare begleiten die Schüler und erklären ihnen jedes Detail.
