Nr. 33/2013 vom 15.08.2013

«Wir wissen noch zu wenig über den Untergrund»

Trotz bei Bohrungen ausgelöster Erdbeben nicht entmutigt: Peter Meier, CEO des grössten Geoenergieunternehmens der Schweiz, erklärt, wie und wo der Fels 4000 Meter unter der Erde genutzt werden soll und welche Rolle dabei die Raumplanung spielt.Interview: Susan Boos

Interview: Susan Boos

WOZ: Herr Meier, was kostet es heute, eine Geothermieanlage zu bauen?
Peter Meier: Wir rechnen bei unseren Projekten, die eine elektrische Leistung von je etwa fünf Megawatt haben werden, mit Gesamtkosten von achtzig bis hundert Millionen Franken.

Die drei ältesten Schweizer Atomreaktoren haben eine Leistung von zusammen 1100 Megawatt. Man müsste also über zwanzig Milliarden Franken in die Hand nehmen, um sie zu ersetzen.
Wenn man die Geothermie wirklich skalieren kann, das heisst, wenn man viele Anlagen bauen kann, werden die einzelnen Bohrungen viel günstiger. Die Kosten werden um mindestens dreissig Prozent sinken. In Deutschland bauen sie bereits für fünfzig Millionen Euro eine Geothermieanlage mit fünf Megawatt Leistung. Das macht umgerechnet noch zwölf Milliarden Franken für tausend Megawatt – das ist etwa das, was heute ein neues Atomkraftwerk kostet.

Der ehemalige SP-Nationalrat und Energiespezialist Rudolf Rechsteiner hat kürzlich in der «NZZ am Sonntag» vorgerechnet, Geothermie sei zu teuer und komme zu spät. Wind- und Sonnenstrom, also Fotovoltaik, seien heute schon günstiger. Hat er nicht recht?
Fotovoltaik oder Windenergie war früher auch einmal «zu teuer». Ich habe etwas Mühe, in der Energiefrage von «zu teuer» zu sprechen. Sicher sind die Preise von Wind- und Fotovoltaikstrom inzwischen gesunken. Sie fallen aber unregelmässig an, man muss Speichermöglichkeiten haben. Zudem muss man die Netze ausbauen, weil dieser Strom über weite Distanzen transportiert werden muss. Diese zusätzlichen Kosten müsste man eigentlich einrechnen, was nicht geschieht. Meistens schaut man nur die reinen Gestehungskosten an. Abgesehen davon ist Geothermie vor allem auch im Bereich der Heizungen sehr interessant. Schauen Sie nur München an: Dort wurde beschlossen, bis 2040 die ganze Stadt mit Geothermie zu heizen. Im Fernwärmeverbund ist die Geothermie dort schon heute mit Erdgas konkurrenzfähig. Deutschland ist uns bezüglich der Geothermie um zehn bis fünfzehn Jahre voraus. Der Untergrund in Süddeutschland ist auch sehr geeignet. Ob wir ähnlich erfolgreich sein werden, können wir aber erst sagen, wenn einmal vier, fünf Pilotprojekte realisiert sind.

Der Bund braucht, um seine Energiestrategie bis 2050 zu erreichen, vier bis fünf Terawattstunden Geothermiestrom pro Jahr. Ist das realistisch?
Der Bund geht davon aus, dass in der Geothermie jährlich zehn Prozent neue Kapazitäten aufgebaut werden – so bekäme man bis 2050 jährlich 4,4 Terawattstunden. Das ist aber eine reine Annahme. Vermutlich ist diese Art von Wachstum nicht sehr realistisch, weil am Anfang relativ wenige neue Anlagen gebaut würden, in den letzten Jahren vor 2050 aber ein riesiges Wachstum nötig wäre. Ich gehe eher von sprunghaften Wachstumskurven aus: am Anfang mehr, dafür später prozentual weniger.

Sie selbst haben sogar einmal von siebzehn Terawattstunden Strom gesprochen, die mit Geothermieanlagen pro Jahr bereitgestellt werden könnten. Das wäre so viel, wie die AKWs Leibstadt und Gösgen produzieren.
Die Zahl stammt aus einer Studie des Energieunternehmens Axpo. Aber diese Zahl ist so gut wie irgendeine andere. Solange man technisch in der Geothermie noch nicht den Durchbruch geschafft hat, ist jede Zahl richtig oder falsch.

Und wie kommt man auf die siebzehn Terawattstunden?
Das ist eine einfach Rechnung. Wie Sie gesagt haben, entspricht das etwa der Leistung von zwei grossen AKWs, also von 2000 Megawatt. Ein Geothermiewerk hat fünf Megawatt. Demnach bräuchte es 400 derartige Kraftwerke, um auf die Leistung der beiden AKWs zu kommen. Da es für jede Geothermieanlage zwei Bohrungen braucht, müsste man 800 Bohrungen machen – das ist theoretisch bis 2050 machbar. Aber immer vorausgesetzt, das funktioniert in der schweizerischen Geologie. Genau das versuchen wir mit unseren Projekten nachzuweisen.

Wie weit sind Sie damit?
Wir haben ein Drittel des Landes angeschaut, rund 130 Standorte analysiert und vierzig mögliche gute Standorte ausgewählt …

Was bedeutet «gute Standorte»?
Es sollte ein Gebiet sein, das seismisch möglichst ruhig und nicht zu dicht besiedelt ist. Ausserdem muss es in einer Bau- oder Industriezone liegen. Am Ende hatten wir eine Shortlist mit zehn potenziellen Standorten. Jetzt sind wir daran, die ersten Projekte zu konkretisieren. An drei Standorten haben wir bereits eine Umweltverträglichkeitsprüfung eingereicht.

In Etzwilen TG, wo Sie bauen möchten, regt sich aber bereits Widerstand in der Bevölkerung. Haben die Leute Angst vor Erdbeben?
Das ist ein Thema. Aber das wirklich heisse Thema ist der Lärm. Während der Bauphase haben wir auf dem Bohrplatz einen 24-Stunden-Betrieb, und das dauert ein halbes bis ein ganzes Jahr. Dieser Lärm lässt sich kaum vermeiden. Es ist tatsächlich ein Problem, wenn ein Standort nahe an besiedeltem Gebiet liegt. Wenn die Anlage einmal in Betrieb ist, muss man die Turbinen kühlen. Auch das verursacht Lärm. Man kann die Turbinen sicher noch leiser machen, aber einen gewissen Lärm wird es immer geben. Das löst – verständlicherweise – Unmut aus.

Wie lässt sich das lösen?
Man muss sich sicher wegen der Raumplanung etwas überlegen. Vielleicht muss man auch Land umzonen, um die Anlagen an einem Ort bauen zu können, wo der Lärm nicht so stört.

Können Sie garantieren, dass es nicht zu Erdbeben kommt?
Es wird bei unseren Projekten sicher zu leichten Erdbeben kommen. Das sagen wir ganz offen. Aber es sollte keine Erschütterungen geben, die Schäden verursachen.

Wie wollen Sie das bewerkstelligen? In Basel hat man das auch gesagt.
In den letzten sieben Jahren, seit die Bauarbeiten in Basel wegen des Erdbebens eingestellt worden sind, hat man intensiv die Daten ausgewertet. Wir haben daraus viel gelernt und werden das Gestein anders stimulieren als in Basel.

Was genau machen Sie?
Wir wollen wie in Basel ein sogenannt petrothermales Geothermieprojekt bauen. Wir suchen also nicht wie in St. Gallen nach heissem Wasser, sondern möchten in etwa 4000 Metern Tiefe dem kristallinen Gestein Wärme entziehen. Man macht dafür in einem Abstand von einigen Hundert Metern zwei Bohrungen und versucht danach, den Untergrund künstlich durchlässig zu machen an Stellen, die schon natürliche Risse haben. So kann das Wasser zwischen den beiden Bohrungen zirkulieren. Im heissen Fels wärmt es sich dann auf 140 bis 150 Grad auf und wird wieder hochgepumpt.

Was ist nun anders als in Basel?
In Basel hatte man eine senkrechte Bohrung und versuchte, den Fels zu lockern, indem man während sechs Tagen Wasser einpresste und ständig den Druck erhöhte. Am Ende hat grosses im Untergrund destabilisiertes Gesteinsvolumen das Erdbeben ausgelöst. Wir haben jetzt das Konzept geändert. Wir bohren ebenfalls senkrecht in die Tiefe von ungefähr 4000 Metern – dann aber bohren wir waagrecht weiter in den Fels hinein. In dieser waagrechten Bohrung pressen wir etwa alle fünfzig Meter Wasser ins Gestein, aber mit weniger Druck und auch nur während rund dreier Tage. Wir lockern also das Gestein nur kleinräumig, dafür an mehreren Stellen hintereinander. Dadurch sinkt das Erdbebenrisiko erheblich.

Das klingt nach Fracking, wie man es in der Öl- oder Gasindustrie betreibt.
Das stimmt. Wir profitieren sehr von den Bohrtechniken, die die Erdölindustrie in den letzten zehn Jahren entwickelt hat. Ohne diese Technologie wären unsere Projekte nicht denkbar. Es ist zwar eine ähnliche Methode wie beim Fracking von Schiefergas, nur dass dort oft ein heikler Chemikaliencocktail zum Einsatz kommt und höherer Druck erzeugt wird. Wir setzen nur Wasser ein, um das Gestein zu lockern.

Sie kommen ganz ohne Chemikalien aus?
Bei Bedarf setzt man noch Salzsäure ein, aber die ist chemisch gesehen für die Umwelt kein grosses Risiko; man braucht sie auch zum Entkalken, sie neutralisiert sich schnell.

Können Sie ausschliessen, dass es zu einem Erdbeben der Stärke fünf oder mehr kommt?
Hundertprozentig ausschliessen kann man gar nichts – dafür wissen wir viel zu wenig über den Untergrund. Wir versuchen aber, das Restrisiko so klein wie möglich zu halten. Reine Forschung nützt da nichts, das theoretische Wissen ist grösstenteils da. Wir müssen an realen Projekten untersuchen, wie es im Schweizer Untergrund aussieht und ob wir es schaffen.

Entweder gibt es in einigen Jahren den Durchbruch, und man kann nachweisen, dass es technisch machbar ist – wenn wir das hinbekommen, wird die Geothermie einen Sprung machen, und es werden in kurzer Zeit viele Anlagen gebaut. Oder es zeigt sich, dass es nicht geht. Aber zu diesem Punkt müssen wir erst kommen. Es ist Learning by Doing, anders geht es nicht.

Was bedeutet das Erdbeben in St. Gallen für Ihre Projekte?
Im Moment hat es einen Reputationsschaden mit sich gebracht. Wenn die Stadtregierung besonnen weiterfährt und es ihr gelingt, etwas Gutes aus der Bohrung zu machen, könnte es uns am Ende nützen.

Noch etwas: Ich glaube, es wäre wichtig, dass die Gemeinden, auf deren Boden eine Geothermieanlage zu stehen kommt, auch finanziell etwas davon haben. Heute erteilen die Kantone für den Bau eines Geothermiekraftwerks eine Konzession und streichen allenfalls Gebühren ein. Die Gemeinde, auf der die Anlage steht, geht leer aus. Die sollte aber, wie bei den Wasserrechtszinsen in Berggebieten, davon profitieren können. Das würde sicher auch die Akzeptanz erhöhen.

Die Kapazität respektive Leistung eines Kraftwerks wird in Megawatt (MW), die wirklich produzierte Menge Strom in Terawattstunden (TWh) pro Jahr angegeben. In Ihrer Stromrechnung finden Sie Kilowattstunden. Eine Milliarde davon ergibt eine Terawattstunde.

Geo-Energie Suisse AG

Das grösste Geothermieunternehmen

Die Geo-Energie Suisse AG wurde Ende 2010 von sieben Energieunternehmen gegründet. Mit dabei sind die Industriellen Werke Basel (IWB), das Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (EWZ) und der Stadt Bern (EWB) sowie der Westschweizer Energieversorger EOS, die Elektra Baselland, die Azienda Elettrica Ticinese und die Gasverbund Mittelland AG. Ziel von Geo-Energie Suisse ist es, bis in spätestens zehn Jahren den Nachweis zu erbringen, dass sich die Geothermie wirtschaftlich nutzen lässt.

Als CEO amtet seit Anfang 2011 Peter Meier. Er hat an der ETH Zürich ein Kulturingenieurstudium absolviert, später in Forschungsprojekten für Atommüllendlager mitgearbeitet und war mehrere Jahre für die Axpo tätig.

Geo-Energie Suisse hat heute sechs Angestellte, unter anderem einen Seismologen, der früher beim Schweizer Erdbebendienst gearbeitet hat, und einen Geologen, der schon bei der Geothermiebohrung in Basel dabei war.

Die Firma hat einen Umsatz von zwei Millionen Franken, vorläufig gibt sie aber nur Geld aus, verdient wird noch nichts. Die sieben AktionärInnen haben zugesagt, die laufenden Kosten zu decken. Zurzeit stehen Mittel bereit, die eine erste Bohrung erlauben würden. Konkret werden mehrere Projekte parallel vorangetrieben: neben Etzwilen TG noch eines in Avenches VD und eines in Haute-Sorne JU, zwei weitere Standorte werden im Kanton Luzern sondiert.

Meier schätzt, eine erste Pilotanlage werde Strom für Gestehungskosten von fünfzig Rappen pro Kilowattstunde produzieren. Vierzig Rappen würden über die kostendeckende Einspeisevergütung (KEV) gedeckt. Wenn sich die Technologie bewährt, dürften nach Schätzung von Meier die Preise aber rasch sinken.

Nachtrag vom 19. August 2013: St. Gallen 
bohrt weiter

Der St. Galler Stadtrat hat am Dienstag beschlossen, das Geothermieprojekt vorläufig weiter voranzutreiben. Am 20. Juli war Gas aus dem Bohrloch ausgetreten. Um den Gasaustritt unter Kontrolle zu halten, musste Wasser ins Bohrloch gedrückt werden. Dies führte zu einem Erdbeben der Stärke 3,5. Niemand hatte damit gerechnet – weder mit dem Gas noch mit einem so starken Erdbeben.

Anders als im Dezember 2006 in Basel hat das St. Galler Beben aber kaum Schäden verursacht. Das Beben, das die Geothermiebohrung in Basel ausgelöst hatte, wies eine stärkere Intensität auf – obwohl das Beben von der Magnitude her weniger stark war.

Stefan Wiemer vom Schweizerischen Erdbebendienst stellte an der Pressekonferenz in St. Gallen fest: Relativ zum eingepressten Wasservolumen und dem dabei verwendeten Druck sei die Reaktion des Untergrunds in St. Gallen ungewöhnlich heftig gewesen. Er führt dies darauf zurück, dass der Untergrund stark angespannt ist. Weitere Bohrungen könnten also leicht weitere Beben auslösen.

Stadtrat Fredy Brunner versicherte, man werde das Projekt sofort stoppen, wenn wieder «öppis» passiere – wobei er sich nicht dazu äussern wollte, welche Erdbebenstärke man noch für tolerierbar hält. Der Stadtrat habe sich explizit dagegen entschieden, einen Kriterienkatalog zu erstellen, sagte Brunner. Eine Debatte, die man eigentlich politisch führen müsste.

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