Wissenschaft im Dialog

Können wir Magma als Energiequelle nutzen?

Unter der Erdkruste brodelt und kocht es: Siedend heißes Magma zieht sich durch die Tiefen unter uns. Bei diesen hohen Temperaturen drängt sich die Frage auf: Können wir uns die Hitze des Magmastroms zu Nutze machen? Aus Magma Energie gewinnen?

Diese Frage stellen sich viele Forscherinnen und Forscher. Denn: Gelänge es, Magma zur Energieerzeugung zu nutzen, wären damit viele Probleme gelöst. Wir hätten eine regenerative Energiequelle, wären unabhängig von Wetterlage und Energieimporten und bei der Stromerzeugung würde nur sehr wenig Abfall entstehen.

Bislang scheiterten die Forscher an den schwierigen Bedingungen in der Tiefe. Die Bohrrohre können dem Magma mit seinen heißen Temperaturen und aggressiven Flüssigkeiten nicht standhalten.

Stattdessen gehen Forscher normalerweise den Umweg über das Wasser, um an die Hitze heranzukommen: In Geothermieanlagen bohren sie in vulkanischen Gebieten Wasserreservoire in zwei Kilometern Tiefe an und gelangen so an ein Dampf-Wasser-Gemisch, das ca. 250 Grad Celsius heiß ist. Der Dampf wird vom flüssigen Wasser getrennt und treibt eine Turbine an. Deren Drehbewegung erzeugt mit Hilfe eines Generators elektrischen Strom. 

Interessanter für die Energiegewinnung sind Wasserreservoire mit Temperaturen von mehr als 400 Grad Celsius und einem Druck von mehr als 220 bar, die nicht so viel tiefer liegen. Unter diesen Bedingungen wird das Wasser überkritisch, sein Energiepotenzial steigt im Vergleich zu dem 250 Grad Celsius heißen Wasser um das Zehnfache. Sie finden sich meist in der Nähe von Vulkanen oder nahe an der Oberfläche liegenden Magmakammern oberhalb von fünf Kilometer Tiefe und sind daher leichter zu erreichen. Das Problem: Das überkritische Wasser zersetzt das Material der Rohre, die das Wasser an die Oberfläche zur Turbine leiten sollen. Daher entwickeln Forscherinnen und Forscher derzeit Materialien, die diesen extremen Umständen dauerhaft standhalten können. Man orientiert sich an der Nukleartechnik oder Abfallverbrennung, wo man solche Phänomene kennt.

Einmal ist es Forschern bislang gelungen, mit herkömmlichen Bohrgeräten Magma direkt anzubohren, und zwar aus Versehen. Eigentlich wollten sie ein tieferes Wasserreservoir erreichen, ans Tageslicht kam geschmolzenes Gestein. Im weiteren Verlauf des Projektes wurde die Korrosion an den Gerätschaften jedoch zu stark. Daher waren die Betreiber gezwungen, die Bohrung wieder zu verschließen. 

Fazit: Indirekt können wir Magma bereits als geothermische Energiequelle nutzen, direkt ist es bisher noch nicht möglich. Der Physiker Ernst Huenges ist sich jedoch sicher, dass in Zukunft Geothermie eine noch größere Rolle bei der Energiewende spielen wird. Wir sind gespannt.

Bei der Beantwortung der Frage hat uns Prof. Dr. Ernst Huenges unterstützt. Er ist Leiter der Sektion Geothermische Energiesysteme und Leiter des internationalen Geothermiezentrums ICGR am Deutschen Geoforschungszentrums in Potsdam (GFZ).

Redaktion WiD: Katrin Klubert

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