EGS: Der neue Grundpfeiler im Portfolio der sauberen Energien

Eine wegweisende Modellierung von Forschern der Stanford University zeigt auf, dass verbesserte geothermische Systeme (Enhanced Geothermal Systems, EGS) die Effizienz der globalen Energiewende massiv steigern können. Unter der Leitung von Professor Mark Jacobson von der Doerr School of Sustainability und der School of Engineering wurden detaillierte Energieszenarien für insgesamt 150 Nationen entwickelt. Das Hauptergebnis der Untersuchung verdeutlicht, dass die gezielte Einbindung von EGS in die nationalen Energiemixe den Bedarf an Windkraft-, Photovoltaik- und Batteriekapazitäten erheblich senkt, während die wirtschaftliche Rentabilität im Vergleich zu Szenarien ohne Geothermie gewahrt bleibt.

Detaillierte Vergleichsanalysen heben die spezifischen Vorteile hervor, die EGS als verlässliche Grundlastquelle bietet. Wenn diese Systeme lediglich 10 % der gesamten Stromerzeugung übernehmen, reduziert sich der Bedarf an Onshore-Windkraftanlagen um 15 %, an Solaranlagen um 12 % und an Batteriespeichersystemen um beachtliche 28 %. Auch der ökologische Fußabdruck verringert sich spürbar: Der Flächenverbrauch sinkt von 0,57 % auf 0,48 % der Gesamtfläche der modellierten Länder, was besonders in dicht besiedelten Gebieten von hoher Relevanz ist. Während beide untersuchten Pfade – mit und ohne EGS – Kosteneinsparungen von etwa 60 % gegenüber fossilen Brennstoffen erzielen, stärkt die geothermische Komponente die Stabilität der Stromnetze entscheidend. Unter Einbeziehung der sozialen Kosten verringern beide Varianten der sauberen Energie die gesellschaftlichen Verluste um rund 90 %.

Im Gegensatz zur traditionellen Geothermie, die geografisch weitgehend auf vulkanische oder tektonisch aktive Gebiete begrenzt ist, nutzen verbesserte Systeme die Hitze des tief liegenden Gesteins in Tiefen von 3 bis 8 Kilometern. Die Technologie basiert auf der Injektion von Flüssigkeiten, um künstliche Reservoirs zu schaffen, in denen Dampf für die Stromerzeugung generiert wird. Innovative Bohrverfahren, wie der Einsatz von synthetischen Diamantbohrkronen aus der Öl- und Gasindustrie, beschleunigen den Erschließungsprozess signifikant. So berichtete das Unternehmen Fervo Energy im Jahr 2024 von einer Reduzierung der Bohrzeit um 70 % bei einem seiner aktuellen Projekte.

Das Interesse an einer großflächigen Umsetzung von EGS wächst weltweit zusehends. Im Oktober 2024 erteilte das US-amerikanische Bureau of Land Management (BLM) die Genehmigung für das Projekt Cape Station von Fervo Energy im Beaver County, Utah, das eine Kapazität von 2 GW anstrebt. Die erste Anbindung an das Stromnetz wird bereits für das Jahr 2026 erwartet, wobei die volle Leistungsfähigkeit bis 2028 erreicht werden soll. Prognosen zufolge könnten EGS-Technologien aufgrund des rasanten Fortschritts beim Bohren und der technischen Optimierung bereits bis zum Jahr 2027 mit den durchschnittlichen Strompreisen in den USA konkurrenzfähig sein.

Laut den im Fachjournal Cell Reports Sustainability veröffentlichten Erkenntnissen könnten verbesserte geothermische Systeme zu einem zentralen Pfeiler künftiger Energiearchitekturen werden, indem sie kontinuierlich und kostengünstig Strom liefern und so fluktuierende erneuerbare Quellen ausbalancieren. Professor Jacobson unterstreicht, dass die Synergie von EGS mit Wind- und Solarenergie eine hohe Energiesicherheit bei minimaler Umweltbelastung ermöglicht. Ein wesentlicher Faktor für den Erfolg bleibt jedoch das Management seismischer Risiken, das vor einer weltweiten Skalierung der Technologie zwingend berücksichtigt werden muss.