Strom aus dem Untergrund klingt zunächst nach Zukunftsmusik, ist in Deutschland aber längst technisch möglich. Entscheidend ist, ob in ausreichender Tiefe heißes Thermalwasser vorhanden ist und ob sich die Wärme wirtschaftlich in elektrische Energie umwandeln lässt. Ich zeige, wie geothermische Stromerzeugung funktioniert, welche Kraftwerkstypen eingesetzt werden, wo Deutschland besonders gute Chancen hat und an welchen Grenzen Projekte in der Praxis scheitern können.
Die wichtigsten Fakten zur Stromgewinnung aus Erdwärme
- Tiefengeothermie ist für die Stromproduktion entscheidend, oberflächennahe Anlagen dienen fast ausschließlich dem Heizen und Kühlen.
- In Deutschland arbeiten meist ORC-Kraftwerke, weil Thermalwasser häufig nicht heiß genug für klassische Dampfturbinen ist.
- Der elektrische Wirkungsgrad liegt typischerweise nur bei etwa 8 bis 14 Prozent, Wärme lässt sich zusätzlich deutlich effizienter nutzen.
- Geothermie liefert grundlastfähigen Strom, also unabhängig von Sonnenschein und Wind über viele Stunden im Jahr.
- 2025 erzeugte Geothermie in Deutschland rund 0,2 TWh Strom, entsprechend etwa 0,1 Prozent der erneuerbaren Stromerzeugung.
So wird Erdwärme zu elektrischem Strom
Für die Stromproduktion wird nicht einfach warmes Erdreich angezapft. Benötigt werden hohe Temperaturen, ausreichende Wassermengen und durchlässige Gesteinsschichten. In Deutschland beginnt die dafür relevante Tiefengeothermie meist in mehreren Hundert bis mehreren Tausend Metern Tiefe, wobei besonders geeignete Reservoirs oft in etwa 2.000 bis 5.000 Metern liegen.
Über eine Förderbohrung gelangt heißes Thermalwasser an die Oberfläche. Dort gibt es seine Energie in einem Wärmetauscher an einen zweiten Kreislauf ab. Das Thermalwasser bleibt dabei möglichst in einem geschlossenen Kreislauf und wird über eine Rückführbohrung wieder in den Untergrund gepresst.
Das Kraftwerk nutzt die übertragene Wärme, um ein Arbeitsmittel mit niedrigem Siedepunkt zu verdampfen. Der entstehende Dampf treibt eine Turbine an, die über einen Generator Strom erzeugt. Anschließend wird das Arbeitsmittel wieder abgekühlt und beginnt den Kreislauf von vorn.
Warum meistens ein ORC-Kraftwerk eingesetzt wird
ORC steht für Organic Rankine Cycle. Anders als in einem Kohle- oder klassischen Dampfkraftwerk wird nicht Wasser, sondern eine organische Flüssigkeit verdampft. Diese siedet bereits bei deutlich niedrigeren Temperaturen und eignet sich deshalb für Thermalwasser, das in Deutschland häufig zwischen etwa 100 und 200 Grad Celsius heiß ist.
Der elektrische Wirkungsgrad bleibt trotzdem begrenzt. Nach Angaben des Bundesverbands Geothermie erreichen ORC-Anlagen je nach Temperatur des Reservoirs meist ungefähr 8 bis 14 Prozent. Das klingt wenig, ist aber kein technischer Mangel, sondern eine Folge des relativ niedrigen Temperaturgefälles. Die übrige Energie ist als Wärme keineswegs verloren, wenn sie etwa in ein Fernwärmenetz eingespeist wird.
Der Ablauf in fünf Schritten
- Fördern des heißen Thermalwassers über eine Tiefenbohrung.
- Übertragen der Wärme in einem Wärmetauscher auf den Arbeitskreislauf.
- Verdampfen des organischen Arbeitsmittels im ORC-Modul.
- Erzeugen von Strom über Turbine und Generator.
- Rückführen des abgekühlten Thermalwassers in das Reservoir.
Ein Teil des erzeugten Stroms wird für Pumpen, Steuerung und Kühlung benötigt. Für die Bewertung zählt daher nicht nur die Bruttoleistung, sondern die Nettoleistung nach Abzug des Eigenverbrauchs. Dieser Unterschied wird in vereinfachten Werbeangaben gern unterschlagen.
Welche geothermischen Verfahren eignen sich für die Stromproduktion
Geothermie ist kein einzelnes Verfahren. Die entscheidende Trennlinie verläuft zwischen oberflächennaher Nutzung und Tiefengeothermie. Für die Stromerzeugung ist fast immer die tiefe Variante erforderlich, während eine Erdwärmepumpe im Gebäude lediglich vorhandene Umweltwärme auf ein höheres Temperaturniveau hebt.
| Variante | Typische Nutzung | Stromerzeugung | Besondere Voraussetzung |
|---|---|---|---|
| Oberflächennahe Geothermie | Heizen und Kühlen mit Wärmepumpe | In der Regel nein | Geeignete Bohrstelle und effiziente Wärmepumpe |
| Hydrothermale Tiefengeothermie | Strom, Fernwärme oder Kraft-Wärme-Kopplung | Ja | Heißes Wasser und natürliche Durchlässigkeit im Untergrund |
| Petrothermale Geothermie | Strom aus heißem, trockenem Gestein | Technisch möglich | Künstlich erschlossene Fließwege und sorgfältiges Monitoring |
Hydrothermale Anlagen
Bei der hydrothermalen Nutzung führt der Untergrund bereits heißes Wasser in ausreichender Menge. Das ist für Betreiber besonders attraktiv, weil keine großen künstlichen Fließwege geschaffen werden müssen. Geeignete Regionen finden sich in Deutschland unter anderem im Süddeutschen Molassebecken, im Oberrheingraben und im Norddeutschen Becken.
Die Anlage braucht normalerweise mindestens eine Förder- und eine Rückführbohrung. Die beiden Bohrungen bilden eine sogenannte Dublette. Ihre genaue Anordnung entscheidet mit darüber, ob das Reservoir langfristig genutzt werden kann, ohne dass sich die Temperatur des geförderten Wassers zu schnell absenkt.
Petrothermale Systeme
Bei petrothermalen Projekten ist das Gestein zwar heiß, aber nicht durchlässig genug. Wasser muss dann über technische Verfahren in Bewegung gebracht werden. Diese Variante erweitert grundsätzlich das nutzbare Potenzial, ist aber mit höheren geologischen, technischen und gesellschaftlichen Risiken verbunden.
Ich sehe petrothermale Systeme deshalb eher als wichtige Entwicklungsoption und nicht als kurzfristige Standardlösung für jeden Standort. Ohne belastbare Untergrunddaten, ein abgestuftes Injektionskonzept und ein öffentlich nachvollziehbares Messprogramm lässt sich die Akzeptanz kaum sichern.
Was Deutschland aus geothermischer Stromerzeugung gewinnen kann
Der größte Vorteil liegt in der Verfügbarkeit. Eine geothermische Anlage arbeitet nicht nur bei gutem Wetter, sondern kann kontinuierlich und planbar Strom liefern. Damit ergänzt sie Wind- und Solarenergie, deren Erzeugung stärker schwankt.
Die aktuelle Größenordnung zeigt allerdings auch, dass Geothermie in Deutschland noch eine Nischentechnologie im Stromsektor ist. Das Umweltbundesamt weist für 2025 rund 0,2 TWh geothermisch erzeugten Strom aus. Im ersten Halbjahr 2026 lag der Anteil an der erneuerbaren Stromerzeugung weiterhin bei weniger als einem Prozent.
Nach den aktuellen Zahlen des Bundesverbands Geothermie waren im Juni 2026 in Deutschland rund 47 MW elektrische Leistung aus tiefer Geothermie installiert. Erfasst wurden 45 laufende Anlagen, darunter zwölf mit Stromerzeugung. Der Großteil der übrigen Projekte erzeugt Wärme, denn dafür reichen niedrigere Temperaturen und der Wirkungsgrad ist deutlich günstiger.
Die Stärke liegt oft in der Kombination mit Wärme
Ein Kraftwerk, das ausschließlich Strom erzeugt, nutzt nur einen kleinen Teil der geothermischen Energie. Wird das Thermalwasser nach dem Kraftwerksprozess noch für Fernwärme, Gebäudebeheizung oder industrielle Prozesswärme eingesetzt, steigt der Gesamtnutzen erheblich.
Diese Kraft-Wärme-Kopplung passt besonders gut zu Städten mit dichtem Wärmenetz. Die Stromproduktion kann dort ein wertvoller Zusatz sein, während die Wärme den wirtschaftlichen Kern des Projekts bildet. Genau diese Kombination halte ich für Deutschlands realistischsten Ausbaupfad.
Auch für die Energiewende ist das relevant. Wärme macht mehr als die Hälfte des deutschen Endenergieverbrauchs aus. Wer Geothermie nur als mögliche Stromquelle betrachtet, übersieht daher den Bereich, in dem sie oft den größten Klimaschutzbeitrag leisten kann.
Wo die Grenzen und Risiken liegen
Die wichtigste Grenze ist der Standort. Eine Anlage lässt sich nicht allein deshalb wirtschaftlich bauen, weil in der Region grundsätzlich Erdwärme vorhanden ist. Entscheidend sind Temperatur, Förderrate, Gesteinsdurchlässigkeit, Wasserchemie, Bohrtiefe und Entfernung zum Wärmenetz.
Niedriger Wirkungsgrad und hoher Erkundungsaufwand
Je niedriger die Temperatur des Thermalwassers, desto weniger Strom kann aus derselben Wärmemenge gewonnen werden. Gleichzeitig steigen Pumpen- und Kühlaufwand. Bei einem kleinen Temperaturgefälle kann der Eigenverbrauch einen spürbaren Teil der Bruttoerzeugung aufzehren.
Das größte finanzielle Risiko liegt meist vor dem eigentlichen Kraftwerksbetrieb. Seismische Messungen und Probebohrungen kosten viel Geld, liefern aber keine absolute Garantie für eine ergiebige Lagerstätte. Die Bohrung ist kein einfacher Tiefbrunnen, sondern ein komplexes Großprojekt mit hohen Anforderungen an Planung, Material und Sicherheit.
Induzierte Seismizität
Beim Fördern und Wiedereinpressen von Wasser können sich Spannungen im Gestein verändern. In seltenen Fällen entstehen dadurch spürbare Erschütterungen. Das Umweltbundesamt und die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe bewerten die Risiken bei sorgfältiger Planung, rechtlichen Vorgaben und laufendem Monitoring als beherrschbar.
Das bedeutet nicht, dass das Risiko gleich null ist. Gute Projekte arbeiten mit seismischen Messstationen, klaren Abbruchgrenzen und einem Ampel- oder Stufenplan. Steigen die Messwerte, wird der Injektionsdruck reduziert oder der Betrieb vorübergehend gestoppt. Diese Reaktionsfähigkeit muss vor dem ersten Betriebstag feststehen.
Grundwasser und salzhaltiges Thermalwasser
Tiefenwasser kann große Mengen an Salz und gelösten Mineralien enthalten. Es darf deshalb nicht unkontrolliert mit nutzbarem Grundwasser vermischt werden. Fachgerecht ausgeführte Bohrungen trennen die geologischen Schichten, während das Thermalwasser über Tage in einem geschlossenen Kreislauf bleibt.
Die technische Ausführung entscheidet hier über die Umweltbilanz. Für mich ist ein Projekt nur dann überzeugend, wenn es Grundwasserschutz, Wasserchemie und Störfallvorsorge nicht als nachträgliche Formalität behandelt, sondern bereits in der Planungsphase offenlegt.
Wann ein Geothermieprojekt wirtschaftlich tragfähig wird
Ein sinnvoller Standort verbindet ein gutes Reservoir mit einem sicheren Abnehmer. Für reine Stromproduktion muss die Anlage genügend Stunden laufen und ihre Betriebskosten decken. In Deutschland ist deshalb ein nahes Fernwärmenetz oft wichtiger als die theoretisch maximale elektrische Leistung.
Eine einfache Größenordnung hilft bei der Einordnung. Eine Anlage mit 1 MW elektrischer Leistung könnte bei durchgehendem Betrieb rechnerisch bis zu 8,76 GWh pro Jahr erzeugen. In der Praxis fallen Wartung, Pumpenstrom und Stillstandszeiten an, sodass die tatsächliche Nettoerzeugung niedriger liegt.
Diese Fragen entscheiden über den Erfolg
- Wie heiß ist das Thermalwasser an der vorgesehenen Förderstelle?
- Welche Förderrate bleibt auch nach längerer Betriebszeit realistisch?
- Wie hoch ist der Strombedarf für Pumpen und Kühlung?
- Gibt es ein Fernwärmenetz oder einen industriellen Wärmeabnehmer?
- Wie weit ist der Standort vom Stromnetz und von den Verbrauchern entfernt?
- Welche Genehmigungen nach Berg-, Wasser- und Umweltrecht sind nötig?
- Wie werden Bohrrisiken, Ausfälle und mögliche seismische Ereignisse abgesichert?
Bei der Bewertung sollte man nicht nur auf die installierte Leistung schauen. Ein kleineres Kraftwerk mit zuverlässiger Wärmeabnahme kann ökologisch und wirtschaftlich besser abschneiden als eine größere Anlage, die ihre Wärme nicht loswird. Die Wärmenutzung ist oft der entscheidende Hebel, nicht die letzte Nachkommastelle beim elektrischen Wirkungsgrad.
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Geothermie im Vergleich zu Wind und Solar
| Kriterium | Geothermie | Windenergie | Photovoltaik |
|---|---|---|---|
| Verfügbarkeit | Planbar und kontinuierlich | Wetterabhängig | Tages- und wetterabhängig |
| Flächenbedarf | Relativ gering an der Oberfläche | Große Abstände zwischen Anlagen | Große Dach- oder Freiflächen |
| Standortabhängigkeit | Sehr hoch, geologisches Reservoir nötig | Windangebot und Genehmigung | Sonneneinstrahlung und Fläche |
| Zusatznutzen | Strom und Fernwärme | Nur Strom | Strom, teils mit Batteriespeicher |
Geothermie ersetzt Wind- und Solarenergie daher nicht. Sie liefert eine andere Qualität von Energie und kann die Versorgung stabilisieren. Der Ausbau sollte dort stattfinden, wo der Untergrund und die lokale Wärmenachfrage zusammenpassen, nicht als pauschaler Wettbewerb zwischen erneuerbaren Technologien.
Was die Erdwärme für die Energiewende wirklich leisten kann
Geothermische Stromerzeugung ist in Deutschland technisch bewährt, aber mengenmäßig noch klein. Ihr besonderer Wert liegt in planbarer Energie, regionaler Versorgung und der Verbindung von Strom und Wärme. Für den Klimaschutz ist die Wärmenutzung vielerorts sogar wichtiger als die Stromausbeute.
Wer ein Projekt beurteilen möchte, sollte deshalb drei Dinge zusammen betrachten. Erstens muss der Untergrund ausreichend heiß und ergiebig sein. Zweitens braucht es transparente Sicherheitsstandards. Drittens muss es einen verlässlichen Abnehmer für die erzeugte Wärme geben.
Meine klare Einordnung lautet daher: Geothermie ist keine universelle Lösung, aber an geeigneten Standorten eine der wertvollsten Ergänzungen im erneuerbaren Energiesystem. Der entscheidende Fortschritt entsteht nicht durch möglichst viele Bohrungen, sondern durch gut erkundete Projekte, konsequentes Monitoring und eine Nutzung, die Wärme und Strom sinnvoll miteinander verbindet.
