Geothermie ist das nachhaltigste Energiesystem und macht unab- hängig Seite

: TECHNIKGESCHICHTE UND REGIONALFORSCHUNG

Torf – ein Bodenschatz, wenn er im Boden bleibt

Heizen oder kühlen – selbst gepumpt

Jahrhundertelang wurde er auch in Österreich abgebaut und damit treibhausgasspeichernder Moorboden vernichtet

Geothermie ist das nachhaltigste Energiesystem, sagen Wissenschaftler*innen. Vor allem aber macht es von Energielieferanten unabhängig

SABINE EDITH BRAUN

Torf kennt man aus dem Bau- oder Supermarkt. Dort heißt er „Blumenerde“. Sein Abbau für den Blumenerdeverkauf sorgt für CO2 in der Atmosphäre. Noch mehr, wenn man ihn verbrennt.

Entstanden ist er in Mooren, wo Schilf, Moose oder Gräser durch Sauerstoffmangel konserviert wurden. Moore gelten als Kohlenstoffsenken. Werden sie entwässert, um an den Torf zu gelangen, entweicht das CO2. „Torfstechen“ wird seit über tausend Jahren praktiziert. Torf wurde seit dem 16. Jahrhundert dort genutzt, wo Holz und Kohle fehlte. Sein Brennwert liegt mit 9.500 bis 23.000 Kilojoule per Kilo eher im Mittelfeld.

Salzburg hat eine lange Tradition der Trockenlegung von Mooren, schreibt der Historiker Hubert Weitensfelder in den „Blättern für Technikgeschichte 77 (2015)“ über Torfnutzung in der Habsburgermonarchie. Im 18. Jahrhundert wurde Torf gewerblich eingesetzt: bei Salinen, Eisenhämmern oder Glaserzeugung. Im 19. Jahrhundert zog Torf in die Chemielabore ein. „Bei der trockenen Destillation konnten das Leuchtöl Photogen, Teer und eine ammoniakähnliche Flüssigkeit gewonnen werden. Bei weiterer Raffination entstand ein photogenes Produkt, dann ein dickflüssiges Öl und schließlich unreines Paraffin“, so der Historiker. Als Brennmaterial blieb Torf ein ländliches Phänomen. Er wurde dort genutzt, wo er vorhanden war: im Umkreis von Mooren. Ende des 19.Jahrhunderts etablierte sich Torf als Lifestyle-Produkt in den Städten: als Fasergrundlage für Papier, Teppiche und Textilien. Um die Wende

Raphael Müller, Institut für Geographie und Regionalforschung

zum 20. Jahrhundert wurden Moorzeitschriften und Moorvereine gegründet, Händler veranstalteten Moorausstellungen. Im Lauf des 20. Jahrhunderts ging das Interesse an Torf stark zurück, der Umweltaspekt rückte die Bedeutung der Moore in den Vordergrund. Von den Moorflächen vergangener Jahrhunderte seien heute nur noch zehn Prozent vorhanden, erklärt Weitensfelder.

Raphael Müller vom Institut für Geographie und Regionalforschung schätzt sie auf 21.000 bis 31.000 Hektar. Wenig wisse man über Standorte, die keine typische Moorvegetation mehr aufweisen, unterirdisch aber Torf lagern. „Flächenmäßig machen Moore zwar keinen Löwenanteil in Österreich aus, jedoch spielen sie eine enorme Rolle, wenn es um die Speicherung von Kohlenstoff im Boden geht“, sagt Müller. Schätzungen gehen von mindestens dreißig Millionen Tonnen aus, das 1,3-Fache des jährlichen CO2-Ausstoßes Österreichs.

Abgebaut werde Torf in Österreich nur noch „sehr vereinzelt“, an etwa zehn Standorten, so Müller. 100.000 Tonnen jährlich werden importiert, vor allem aus dem Baltikum und überwiegend für den Gartenbau. Manche torfhältige Produkte werben mit dem Siegel der „Renaturierung“ der Moore.

Geht sich das aus? „Nein“, meint Müller. Ein Moor wächst einen Millimeter pro Jahr – bis sich eine abtorfbare Torfschicht bildet, braucht es ein paar Tausend Jahre. Allerdings können wiedervernässte Moore landwirtschaftlich genutzt werden, etwa durch Schilfanbau. „Diese Produkte können geerntet werden, und gleichzeitig kann der im Boden lagernde Torf unter den nassen Bedingungen Kohlenstoff speichern“, sagt Müller.

Das sei auch die wichtigste Eigenschaft von Torf, denn: „Die negativen Folgen für Klima und Natur stehen in keiner Relation zum energetischen Wert der Ressource.“

: GEOTHERMIE

BARBARA FREITAG

Das Gesetz der thermodynamischen Trägheit hätten bereits unsere in Höhlen lebenden Ahnen genutzt, erklärt Dietmar Adam, Vorstand des Instituts für Geotechnik der TU Wien und einer der Pioniere in der Geothermie-Forschung. Heute sind alle technischen Voraussetzungen da, um die in unterirdischen Gesteins- und Erdschichten sowie im Grundwasser befindliche thermische Energie zum Heizen und Kühlen zu nutzen, und die in tieferen Schichten auch zur Stromerzeugung. Entscheidend dafür war die Entwicklung der Wärmepumpe. „Übrigens eine österreichische Erfindung“, so Adam.

Am einfachsten sind Neubauten mit Erdwärme zu versorgen, doch auch das Umrüsten von Altbauten ist möglich. Im Prinzip wird die zunehmende Temperatur im Erdinneren genutzt. Sie steigt, je tiefer man gräbt. Heizen und Kühlen von Gebäuden erfolgt mittels „oberflächennaher Geothermie“ in bis zu 300 Metern Tiefe, wo man in Österreich um die zwanzig Grad Celsius vorfindet.

„Der Standort entscheidet, was technisch möglich ist“, sagt die Geochemikerin und Expertin für erneuerbare Energien Edith Haslinger vom Austrian Institute of Technology (AIT). Das einzige Hindernis könnten unterirdische technische Einbauten oder artesische Grundwasserreservoirs sein. Ein geologisches Gutachten ist grundsätzlich sinnvoll und in einigen Bundesländern auch vorgeschrieben. „Parallel dazu muss unbedingt der Energiebedarf des Gebäudes erhoben werden, um die Dimensionierung der Anlage planen zu können“, führt Haslinger weiter aus. Mitunter könnte Geothermie als Energiequelle nicht ausreichen. Die Anlagen funktionieren entweder als geschlossenes oder offenes System. Bei ersterem werden Leitungen horizontal oder vertikal in die Erde verlegt. In ihnen zirkuliert mit einem Frostschutzmittel versehenes Wasser als Absorber. Die Leitungen werden meist durch Erdsonden gesetzt, die typischerweise bis in eine Tiefe von 150 bis 200 Metern gebohrt werden. Eine Alternative sind in rund 1,5 Metern Tiefe angebrachte Flachkollektoren. Im offenen System wird Grundwasser direkt genutzt. Es fließt aus Entnahmebrunnen zur Wärmepumpe und dann zurück in den Boden. Ein wesentlicher Vorteil liege in der Dualität der Klimatisierung. „Im Win-

Edith Haslinger, Austrian Institute of Technology (AIT)

ter entnimmt man Wärme aus dem Boden und bringt sie mittels Fremdenergie auf ein höheres Niveau. Im Sommer bringt man umgekehrt die Wärme in den Boden ein“, sagt Adam. Das System funktioniert mit Niedrigtemperatur. Im besten Fall hat man eine Fußbodenheizung, doch könnten in Altbauten auch Radiatoren verwendet werden. Die Kühlung erfolgt optimalerweise durch in Geschoßdecken eingelegte Leitungen.

Die Kosten für die Errichtung einer Geothermie-Anlage schwanken aktuell erheblich. Für ein Einfamilienhaus mit 140 Quadratmetern, in dem geheizt und gekühlt wird, zwischen 15.000 und 18.000 Euro plus der Wärmepumpen um bis zu 15.000 Euro. Diesen hohen Anschaffungskosten stehen kaum Wartungskosten gegenüber, auch gibt es dafür staatliche Förderungen.

In Österreich bestehen derzeit 90.000 solcher Anlagen. Das ist ein Anteil von vier Prozent am Markt der erneuerbaren Energien. Zudem nutzen zehn Fernwärmeanlagen mittels „tiefer Geothermie“ die Wärme zwischen 1.500 bis 5.000 Metern. Erdwärme hat also noch Wachstumspotenzial.

: ENERGIETECHNIK

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Stromsparen im Haushalt ist das eine. Selbst Strom im Haus zu produzieren und damit etwas Geld zu verdienen, eine mögliche Perspektive

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SOPHIE HANAK

Der sonnige Oktober hat uns noch eine warme Zeit gegönnt, doch jetzt nahen die Heizsaison und mit ihr hohe Energiekosten. Entweder beginnt man zu stricken oder sich zu überlegen, wie das Zuhause energiesparend und klimaschonend gestalten werden könnte. Soll man auf erneuerbare Energien umsteigen – und sind diese billiger? „Der Einsatz von erneuerbaren Energien wirkt grundsätzlich preisdämpfend. Je mehr davon genutzt werden, desto geringer ist auch die Abhängigkeit von fossilen Grundstoffen und ihren starken Preisschwankungen“, sagt Karina Knaus von der Österreichischen Energieagentur. „Das Problem ist, dass wir gerade in einer energieknappen Zeit leben, die zu einem Mangel an Ressourcen geführt hat. So ist es schwieriger, auf erneuerbare Energien umzusteigen, die Wartezeit etwa auf eine Fotovoltaikanlage ist länger als in der Vergangenheit.“ Vor dem Einbau eines neuen Energiesystems müssen die Gegebenheiten vor Ort genau geprüft werden. Beim Einfamilienhaus im ländlichen Gebiet lässt sich im Unterschied zum Mehrparteienhaus leichter entscheiden, wie das Energiesystem gestaltet sein soll. „Dabei ist wichtig, sich professionelle Beratung zu organisieren, am besten von einer unabhängigen, kostenlosen Energieberatung. So kann durchdiskutiert und berechnet werden, welches Energiesystem für das jeweilige Objekt rentabel ist“, erklärt Knaus.

Karina Knaus, Österreichische Energieagentur

Eine Fotovoltaikanlage am Hausdach kann Strom erzeugen. „Überschüssiger Strom darf in das lokale Verteilernetz eingespeist und über einen Stromlieferanten, OeMAG oder im Rahmen einer Energiegemeinschaft vermarktet werden. Wie viel man dabei vergütet bekommt, hängt vom abgeschlossenen Vertrag ab und kann beispielsweise auf der Website der PVAustria nachgelesen werden.“ „Es hat sich herausgestellt, dass Kund*innen mitmachen, wenn die Steuerung sehr einfach und automatisiert abläuft. Es muss leicht verständliche Tarife geben, der Komfort darf nicht eingeschränkt werden, es sollten Kosten gespart werden, und es muss immer eine Möglichkeit zum Ausstieg geben“, erklärt Tara Esterl vom Austrian Institute of Technology. „Meine Vision ist es, dass Personen beim Hausbau, beim Kauf der Wärmepumpe oder eines Elektroautos die Steuerung automatisch so einstellen können, dass die Komponenten auf die flexiblen Tarife reagieren können. So kann der Verbrauch effizienter gemanagt werden und niemand wird durch die Steuerung im System eingeschränkt.“

Tara Esterl, Austrian Institute of Technology

Um das Ziel der Dekarbonisierung zu erreichen, müssten alle mitmachen, meint Esterl. „Es reicht nicht, wenn die Industrie auf erneuerbare Energien umsteigt. Es müssen jetzt ausreichend erneuerbare Energien ausgebaut, Energie gespart, Häuser saniert und effiziente Wärmepumpen eingebaut werden. „Durch die Krise wurde wieder bewusst, wie wichtig Energie ist. Der Preisanstieg von Strom und Gas ist natürlich sehr problematisch, gibt aber auch einen Anreiz, etwas in Richtung erneuerbare Energien und neue Technologien zu tun.“

: WISSENSCHAFTSVERMITTLUNG

FOTOS: ÖSTERREICHISCHE ENERGIEAGENTUR, AIT/MENEGALDO, PRIVAT USCHI SORZ

Herr Sedlmayer, was bedeutet Wissenschaftskommunikation in sozialen Medien? Michael Sedlmayer: Forschungsinhalte sind oft sehr abstrakt, darum birgt populärwissenschaftliche mediale Kommunikation immer die Gefahr, dass sie zu verkürzt, verzerrt oder sogar falsch wiedergegeben werden. Das Video „We Lied to You – And We’ll Do It Again“ des YouTube-Kanals „Kurzgesagt“, der komplexe Zusammenhänge aus Wissenschaft und Technik auf Zehn-Minuten-Filmchen herunterbricht, schildert das Dilemma solcher Unterfangen. Um einem breiten Publikum etwas nahezubringen, das auf der Arbeit vieler Forschender beruht, braucht es Analogien und Geschichten, die dem möglichst gerecht werden. Trotzdem können sie nie das Ganze abbilden. Die Macher*innen von „Kurzgesagt“ vergleichen das mit der Aufbereitung komplizierter Sachverhalte für Kinder und nennen die dabei entstehenden Unschärfen „Kinderlügen“. Sie erklären aber auch, warum man nicht darum herumkommt und was die Gratwanderung dabei ist.

Michael Sedlmayer, Universität Wien

Kann man faktenbasiertes Wissen trotz „Kinderlügen“ so vermitteln, dass das auch den Ansprüchen von Wissenschaftler*innen entspricht? Sedlmayer: Für das Verständnis sind bildhafte Erklärungen wichtig, man muss aber auch aufzeigen, wo die Grenzen der Forschung sind. Also dass es auch vieles gibt, das man nicht oder noch nicht beantworten kann, oder dass ein Forschungsergebnis oft nur für einen eingeschränkten Bereich gilt. Wissenschaft kann nicht mit Heilsversprechen und unumstößlichen Wahrheiten aufwarten, sie ist ein Prozess. Sicherlich ist es für alle Medien eine Herausforderung, hochkomplexe Inhalte möglichst authentisch und trotzdem für die Allgemeinheit interessant wiederzugeben. In den sozialen Medien ist das aber noch einschneidender, denn für Plattformen wie TikTok, YouTube & Co. zählen nur Werbeumsätze, sprich Klicks. Hier mit seinem Feature Erfolg haben zu wollen, verleitet vielleicht eher zum Clickbaiting.

Welche Rolle spielen die Kommentarfunktionen? Sedlmayer: Das Feedback ist dadurch direkter und schneller, was grundsätzlich positiv ist. Und man stößt innerhalb dieser virtuellen Auseinandersetzung oft auf interessante weiterführende Aspekte und Quellenverweise. Allerdings ist man da auch mit einer Menge haltlosem Blödsinn konfrontiert, das kann für ernsthafte KanalBetreiber*innen demotivierend sein. Durch die Kommentarfunktion kann man dem immerhin entgegentreten.

Sind soziale Medien ein Verstärker von Falschinformation? Sedlmayer: Ja, leider, die den Empfehlungssystemen der Plattformen zugrunde liegenden Algorithmen unterscheiden nicht zwischen seriösen und fragwürdigen Kanälen. Durch ihre automatisierten Vorschläge ist der Weg zu selbst ernannten Gurus nicht weit und man kann recht schnell in einer Filterblase aus alternativen Fakten und Verschwörungstheorien landen.

Wie können Laien seriöse Wissenschaftskanäle von FakeNews unterscheiden? Sedlmayer: Am besten auf gute und nachverfolgbare Quellenangaben achten und sich den facheinschlägigen Hintergrund der Betreiber*innen genau anschauen. Bestehen Kanäle schon länger, ist wie bei Printmedien das Renommee ein Qualitätsmerkmal.

TITEL-THEMA

ÖL AM ENDE?

Seiten 10 bis 22

Wie sieht das „Endspiel“ der fossilen Energieträger aus? Wie sehr beschleunigen sie den Klimawandel gegenwärtig und wie sehen die Chancen alternativer Energieträger tatsächlich aus? Fragen wie diese hat sich die Klasse für Grafik Design der Universität für angewandte Kunst gestellt und die Illustrationsstrecke für diese Ausgabe von Falter Heureka gestaltet. www.klassekartak.com

: AUSGESUCHTE ZAHLEN ZUM THEMA

ZUSAMMENGESTELLT VON SABINE EDITH BRAUN

125.000

Wiener Haushalte sollen bis 2030 mit Wärme aus der Tiefe (Geothermie) versorgt werden. Diese schlummert im sogenannten Aderklaaer Konglomerat als Heißwasser in 3.000 Metern Tiefe und hat ein Potenzial von 120 Megawatt.

2.400

BiomasseNahwärmeanlagen produzieren in Österreich regionale Wärme. Rund achtzig Prozent der Biomasse dienen zur Bereitstellung von Raum und Prozesswärme. In den letzten zwanzig Jahren wurden in Haushalt und Kleingewerbe mehr als 8.500 Megawatt Kesselleistung installiert: in Form von Scheitholz, Pellets oder Hackgutkesseln, Kamin und Kachelöfen oder Herden.

Windräder drehen sich zurzeit 1.307 1929 in Österreich. Ihre Gesamtleistung wurde das Nukleotid Adenosintriphosphat beträgt 3.300 Megawatt. (ATP) entdeckt. Es wird zur Kontraktion Damit können etwas mehr als von Muskeln benötigt. Ein Erwachsener zwei Millionen Haushalte mit mit achtzig Kilogramm Körpergewicht Energie versorgt werden. Am baut täglich rund vierzig Kilogramm ATP 4. Oktober lag die österreichweit auf und auch wieder ab. Bei schwerer generierte Windkraftenergie bei körperlicher Arbeit kann der ATPUmsatz 23,6 Gigawattstunden. auf 0,5 Kilogramm pro Minute ansteigen.

58.092

Fotovoltaikanlagen gibt es in Nieder österreich, sechsmal so viele wie noch 2011. Im Jahr 2021 betrug ihre Leistung 663 Megawatt. Das entspricht der Strom versorgung von 190.000 Haushalten oder dem CO2 Ausstoß von 128.000 Autos.

3.500 Liter

Wasser beinhalten die 129 Einzel elemente des FassadenBioreaktors am fünfstöckigen „Hamburger Algenhaus“. Die Mikroalgen beliefern durch Fotosynthese nicht nur 15 Wohnungen mit Energie, sondern werden auch geerntet: Als Nahrungsergänzungsmittel ist ein Kilo bis zu dreißig Euro wert.

28 Prozent

der in Österreich erzeugten Energie stammten 2019 aus Wasserkraft. Innerhalb der erneuerbaren Energien lag der WasserkraftAnteil sogar bei 34 Prozent. 2020 entsprach dies einer Stromenergie von 45,5 Terawattstunden. Laut WWF erfüllen achtzig Prozent der 5.200 österreichischen Wasserkraftwerke ökologische Mindeststandards nicht.

Bei 840 Milliarden

Euro soll das Marktpotenzial von „grünem Wasserstoff“ bis zum Jahr 2050 liegen. Als „grün“ gilt Wasserstoff, wenn er auf Basis erneuerbarer Energieträger erzeugt wird, also klimaneutral ist. Bei der Produktion von einer Tonne Wasserstoff aus Erdgas werden hingegen zehn Tonnen Kohlendioxid freigesetzt, ihn nennt man „grauen Wasserstoff“.