Auf der Suche nach Wärme
Drei massive Trucks rollen im Namen der Wärmewende über die Straßen von Nordrhein-Westfalen. Ihre Mission: Tiefenerdwärme finden. Ihre Methode: Vibration.
Anhaltendes Dröhnen bricht an diesem Sommermorgen die ländliche Idylle im Kölner Osten: Drei massive Trucks drängen langsam über den Dellbrücker Mauspfad. Sie nehmen fast die gesamte Breite der schmalen Landstraße ein, die durch Wald und Felder führt und die Kölner Stadtteile Brück und Dellbrück verbindet. Ein feiner Duft von verbranntem Öl und Benzin liegt in der Luft.
Jetzt halten die grauen Maschinen an. Langsam senkt sich eine ein mal drei Meter große Metallplatte über eine Hydraulik an der Unterseite der Trucks auf den Asphalt. Die Trucks stemmen sich ein paar Zentimeter in die Höhe. Und dann beginnt unter dröhnendem Lärm die Straße zu zittern.
Was einem bedrohlichen Szenario gleicht, soll in Wirklichkeit dazu beitragen, das Weltklima zu retten. Unter der Leitung von Dr. Tobias Fritschle, Projektmanager beim Geologischen Dienst Nordrhein-Westfalen (GD), wird mit diesen Vibro-Trucks im Rahmen einer 2D-Pilotseismik nach Tiefenerdwärme gesucht. Wo sie gefunden wird, kann später ein Geothermiekraftwerk gebaut werden, das möglicherweise hunderte Haushalte mit klimaneutraler Wärme versorgt. Und so klimaschädliches Erdgas und Öl als Energiequelle überflüssig macht.
«Es ist wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen»
Schallwellen und Geophone
„Die Trucks senden Schallwellen in den Untergrund, die dann von den verschiedenen Gesteinsschichten reflektiert werden. Diese Reflexionen werden von sogenannten Geophonen an der Oberfläche aufgefangen und aufgezeichnet“, erklärt Fritschle. Auf diese Weise wird ein detailliertes zweidimensionales Bild der Gesteinsschichten in vier bis fünf Kilometern Tiefe erstellt. Das Verfahren nennt sich Vibrationsseismik. Diese Forschung ist steuerfinanziert, die Daten werden potenziellen Investoren – wie etwa Stadtwerken – kostenfrei zur Verfügung gestellt.
Doch was genau sucht der GD hier? Fritschle zeigt auf eine Karte, die die Verteilung von Karbonatgestein in NRW darstellt. „Wir suchen nach natürlichen Hohlräumen, sogenannten Karstzonen, in denen sich Thermalwasser ansammeln könnte“, sagt er. Diese Zonen, in denen das Wasser zirkuliert und sich erwärmt, seien entscheidend für die geothermische Nutzung. „In ganz Nordrhein-Westfalen gibt es potenzielles Thermalwasser, es liegt nur in unterschiedlichen Gesteinsschichten“, berichtet er, während er auf ein Ultraschallbild zeigt, das den Untergrund der Region darstellt. Rote Linien deuten auf mögliche Reflektoren hin, aber Gewissheit, ob warmes oder gar heißes Wasser im Untergrund vorhanden ist, zeigt erste eine Tiefbohrung.
Die Vibro-Trucks haben ihre großen Rüttelplatten in der Zwischenzeit wieder eingefahren und sich langsam in Bewegung gesetzt. Jan Rakowski begleitet wie Fritschle die schweren Fahrzeuge. Der erfahrene Mechaniker aus Polen sichert die vibrierende Wanderbaustelle ab. Rakowski arbeitet seit 30 Jahren mit solchen Vibro-Maschinen, hat in Ländern wie Indien, Iran und Syrien gearbeitet – „very hot“, sagt er lachend über Indien. Jetzt, bei einer privaten Firma angestellt, kümmert er sich um die Wartung der Fahrzeuge, wenn sie nicht im Einsatz sind. „Früher war das mehr Arbeit, jetzt ist es entspannter“, sagt er mit einem Grinsen. Auch sein Sohn ist heute hier, er fährt einen der Trucks. Eine seltene Gelegenheit, dass Vater und Sohn gemeinsam an einem Projekt arbeiten.
«Wenn das erste Kraftwerk steht, folgen schnell weitere»
Herausforderung: Kommunikation
Der Lärm der Vibro-Trucks, das Brummen der Motoren, die Vibrationen, die den Boden zum Zittern bringen – all das ist Teil eines komplexen Prozesses, der im Hintergrund von vielen Menschen geplant und koordiniert wird. Für jeden Streckenabschnitt muss eine neue Genehmigung eingeholt, immer wieder müssen Baustellenschilder aufgestellt werden.
Tobias Fritschle zeigt auf der Tageskarte, welche Strecke heute befahren wird und welche Nachbarschaften informiert wurden. Denn das ist mindestens genauso wichtig wie die Technik: die Kommunikation mit der Bevölkerung. „Wir müssen frühzeitig aufklären, damit bei den Bürgerinnen und Bürgern keine Vorbehalte gegen Geothermie entstehen“, sagt Fritschle. In Köln-Brück und den anderen Untersuchungsgebieten wurden die Anwohner daher persönlich informiert, Flyer verteilt und Postkarten verschickt.
Vor dem Münsteraner Dom oder auf dem Schadowplatz in Düsseldorf wurden die Trucks bereits ausgestellt, um das Interesse der Bevölkerung zu wecken und sie so zu informieren. Das komme gut an, wie Dr. Fritschle betont. Dabei wird den Anwohnerinnen und Anwohnern auch erklärt, dass sichergestellt wird, dass keine Schäden an ihren Häusern hinterlassen werden.
Einer der Arbeiter hat deshalb ein Schwingungsmessgerät dabei und überprüft die tatsächliche Stärke der Schwingungen. Denn diese können von der Messstelle neu eingestellt werden und dürfen nur so stark sein, dass sie bestehende Bauwerke nicht gefährden. Auf dem Boden befinden sich Markierungen, die dafür sorgen, dass Messungen in Bereichen von beispielsweise Brücken oder Kanalisation ausgelassen werden.
Die Landesregierung NRW hat im April 2024 einen Masterplan Geothermie beschlossen.
Ziel: Förderung der Tiefengeothermie in NRW als Beitrag zur Energiewende. Bis 2045 sollen ca. 20 Prozent des Wärmebedarfs in NRW durch Geothermie gedeckt werden.
Langfristige Vision: Aufbau einer nachhaltigen Energiequelle durch Nutzung der Erdwärme und Positionierung von NRW als Vorreiter in der Geothermienutzung.
Umfang: Der Masterplan erstreckt sich über einen Zeitraum von fünf Jahren (2022–2027) und umfasst eine umfassende geologische Kartierung und seismische Untersuchungen in NRW.
Investitionen: Das Land NRW investiert insgesamt rund 80 Millionen Euro in den Ausbau der Tiefengeothermie.
Förderung: Neben der Fündigkeitsversicherung unterstützt der Plan gezielt Forschung und Entwicklung sowie den Aufbau einer neuen Infrastruktur.
Planungssicherheit: Erleichtert Investitionen durch klare rechtliche Rahmenbedingungen und standardisierte Verfahren für Genehmigungen und Explorationen.
Schwerpunkte: Fokus auf tiefe geothermische Reservoire im Rheinland und Münsterland.
Weitere Strecken folgen
Die drei monströsen Fahrzeuge weckten das Interesse einer Radfahrerin und eines Radfahrers. Sie halten an, der Mann fragt neugierig, was hier vor sich gehe. Fritschle erklärt geduldig die Funktion der Geophone und den untersuchten Streckenverlauf. „Ist die Region grundsätzlich geeignet?“, fragt der Mann. Tobias Fritschle antwortet vorsichtig: „Wir können nur sagen, dass die Voraussetzungen gegeben sind, dass die passenden Gesteinsschichten da sind.“ Genaueres weiß man eben auch hier erst nach einer Bohrung.
Am Ende des Tages, nachdem die Trucks ihre Arbeit beendet haben, fahren sie zum Parkplatz zurück. Die Messungen sind noch lange nicht abgeschlossen. Weitere Strecken in NRW, unter anderem in Dinslaken und Aachen, folgen. Die Daten, die heute gesammelt wurden, werden monatelang analysiert, bevor sie schließlich von Geophysikern und Geologen analysiert werden, die sie dann wie ein Puzzle zusammensetzen.
Das Vibro-Projekt ist Teil einer größeren Strategie des Landes NRW zur Förderung der Geothermie. „Wenn das erste Geothermiekraftwerk steht, dann folgen schnell weitere“, prognostiziert Fritschle. Die Voraussetzungen seien vielversprechend, aber es bleibe ein langer Weg. „Es gab bisher nur sehr wenige Tiefbohrungen in NRW“, erläutert Fritschle. Eine davon fand auf dem Gelände der Kölner Messe statt – mit Erfolg, es wurde tatsächlich Thermalwasser gefunden. Die vibrierenden Giganten schaffen die Voraussetzung dafür, dass demnächst auch woanders gebohrt wird.
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