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Vorwort

1 Ein Planet voller Energie

2 Ideen – Innovationen – Technologien: Es gibt viele Möglichkeiten, geothermische Energie zu nutzen

2.1 Weltweit ein Hoffnungsträger

2.2 Den Vulkan anzapfen: heißer Dampf und heißes Wasser

2.3 Geothermische Potenziale in Deutschland

3 Geologische Rahmenbedingungen und untertägige Erschließung

3.1 Generelle Abfolge der Vorerkundung und Erschließungsarbeiten

3.2 Durchführung einer Machbarkeitsstudie und geologische Vorerkundung

3.3 Geophysikalische Vorerkundung

3.4 Erschließung mittels Bohrung

3.5 Erkundung mittels Bohrlochmessungen

3.6 Hydraulischer Anschluss der Bohrung an das Reservoir

3.7 Erschließung über Doubletten und Tripletten

3.8 Innovative Erschließungsmethoden tiefer heißer Gesteine

4 Hydrothermale Energie – Wärme und Strom aus Thermalwasser

4.1 Aquifertypen

4.2 Der Untergrund ist heiß

4.3 Rückblick

4.4 Thermalwasserregionen in Deutschland

4.5 Strom und Wärme aus Thermalwasser

4.6 ORC-Turbinen und Kalina-Maschinen

4.7 Hydrothermale Geothermie und Fernwärme: Konkurrenzfähig?

4.8 GeotIS

5 Petrothermale Geothermie

5.1 Petrothermale Ressourcen in Deutschland

5.2 Erschließungstechnik und Forschungsprojekte

5.3 Installation eines petrothermalen Systems

5.4 Betrieb

5.5 Anlagenbeispiel – Europäisches Forschungsprojekt Soultz-sous-Forêts

6 Umweltbilanz tiefer Geothermie

6.1 Methodik

6.2 Untersuchte Referenzanlagen

6.3 Bilanzergebnisse

7 Exkurs Seismizität

7.1 Erdbeben – Skalen und Begriffe

7.2 Natürliche Seismizität, Statistik der Erdbeben, Makroseismizität, Erdbebenzonen, Spannungsfeld der Erdkruste

7.3 Induzierte Seismizität

7.4 Induzierte Seismizität in der Geothermie

7.5 Zusammenhang mit Betriebsparametern

7.6 Schadenswirkung und seismisches Risiko

7.7 Seismologische Gutachten

7.8 Handlungsvorschläge

8 Forschungsbedarf Tiefe Geothermie

8.1 Ziele der Forschung

8.2 Fündigkeit, Reservoirgestaltung, Systemverlässlichkeit – Hauptkriterien auf dem Weg zur Wirtschaftlichkeit geothermischer Systeme

8.3 Effiziente Systemlösungen – Von der Erkundung des Reservoirs bis zur Energiewandlung im Kraftwerk

9 Oberflächennahe Geothermie

9.1 Allgemeine Systembeschreibung oberflächennaher Geothermiesysteme

9.2 Erdwärmesonden

9.3 Erdwärmekollektoren

9.4 Brunnenanlagen

9.5 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

10 Zitierte und sonstige verwendete Literatur, Abbildungsverzeichnis

10.1 Zitierte Literatur

10.2 Sonstige verwendete Literatur

10.3 Abbildungsverzeichnis

11 Laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben aus der Energieforschung der Bundesregierung

11.1 Laufende und kürzlich abgeschlossene Forschungsvorhaben

11.2 Forschungsberichte

12 Weiterführende Literatur

12.1 Literatur

12.2 Zeitschriften

12.3 BINE Informationsdienst

13 Autoren