Auch außerhalb aktiver Vulkangebiete wie in Island, Kalifornien oder Indonesien, wo hohe Temperaturen nur wenige 100 Meter unter der Oberfläche erschlossen werden können, lässt sich auch der Untergrund in und um Krefeld energetisch nutzen. Mit 4.000 bis 5.000 Meter tiefen Bohrungen lassen sich Gesteinsschichten mit Temperaturen bis 170 Grad Celsius erschließen. Diese Temperaturen reichen aus, um Strom zu erzeugen und die Abwärme für die Wärme- und Kälteerzeugung zu verwenden.
Abbildung 1 zeigt das Prinzip dieser geothermischen Nutzung. Bei den so genannten „petrothermalen Systemen“ wird überwiegend jene Wärme erschlossen, die in den Gesteinen gespeichert ist. Die Wärme wird mittels Thermalwasser – das in Störungszonen sowie geklüftetem Tiefengestein natürlich zirkuliert - aus offenen Rissen und Klüften gefördert. Um aus heißem Stein schließlich auch Energie zu gewinnen, werden durch das Einpressen von Wasser künstliche Risse erzeugt. Diese hydraulische Stimulation ist die Grundlage der Nutzung von über 90 Prozent allen geothermischen Potenzials in Deutschland und wird mit Erfolg bereits an weiteren Standorten eingesetzt – weltweit. Wichtige Erfahrungswerte, auf die man auch in Krefeld bauen wird.
Zur Stromerzeugung werden binäre Kraftwerke eingesetzt. Um hier einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen, werden dabei andere Arbeitsmittel als Wasser und Wasserdampf eingesetzt. Hintergrund: Neben der höheren Effizienz bei Fördertem-peraturen unter 180 Grad Celsius besteht eine Besonderheit vor allem in der Trennung des Kraftwerkskreislaufs vom Thermalwasserkreislauf. Auf diese Weise kann das geförderte Wasser ohne Kontakt mit der Oberfläche oder der Atmosphäre mit einer zweiten Bohrung wieder in den Untergrund injiziert werden. Der obertägig geschlossene Kreislauf mündet im Untergrund in ein offenes System, welches die Förder- und Injektionsbohrungen jedoch miteinander verbindet.
Petrothermale Systeme, die Stimulationsverfahren zur Erschließung des Untergrunds verwenden, werden auch als EGS (Enhanced Geothermal Systems = Verbesserte Geothermische Systeme) bezeichnet.
