Wärme aus den Tiefen der Erde

In Klagenfurt analysieren die Stadtwerke Klagenfurt das Potenzial für eine weitere erneuerbare Fernwärmeproduktion. Mit dem Einsatz einer innovativen Methode zur Untergrunduntersuchung – der sogenannten passiven Seismik – sollen Potenziale erkennbar werden. Die geologischen Messungen werden in zwei aufeinanderfolgenden Kampagnen von August bis September 2026 sowie von Oktober bis November 2026 durchgeführt und bilden die Grundlage für weitere Planungen.

Unsere Fernwärme stammt laut TÜV-SÜD-geprüfter Aufschlüsselung nach § 88 EAG (Bezugszeitraum 01.01.–31.12.2025) zu 90,51 % aus erneuerbarer Energie; die übrigen 9,47 % entfallen auf fossile Energie. Derzeit versorgen wir rund 30.000 Haushalte mit Fernwärme. Ein weiterer Schritt könnte die Nutzung von Tiefengeothermie sein – also der Wärmeenergie aus der Erdkruste für die Wärmeversorgung.

Stadtwerke Klagenfurt nutzen innovative Messmethode zur Erforschung der Tiefengeothermie

Die Stadtwerke Klagenfurt nutzen für die Potenzialsuche die passive Seismik, eine innovative Messmethode, bei der die Gesteinsstruktur allein durch das Aufzeichnen natürlicher Bodenschwingungen erfasst wird – ohne Bohrungen, Sprengungen oder Vibrationsfahrzeuge. Sie funktioniert durch das Hören von Wellen im Untergrund, bei dem spezielle Geräte („Seismometer“) kleinste Bodenschwingungen aufnehmen und damit Rückschlüsse auf den Untergrund bis in mehrere Kilometer Tiefe erlauben.
Bei dieser Methode werden lediglich Daten dieser natürlichen Schwingungen gesammelt. Die Aufnahmegeräte sind autonome Aufzeichnungsgeräte ohne Datenverbindung. Nach der Messung werden alle Geräte wieder eingesammelt und ausgewertet.

Tiefengeothermie – das Klagenfurter Projekt im Detail

Tiefengeothermie bezeichnet die Nutzung der in der Erde gespeicherten Wärmeenergie und zählt zu den erneuerbaren Energien. Die Wärmeenergie stammt einerseits aus dem rund 5000 bis 7000 °C heißen Erdkern, andererseits aus natürlichen Zerfallsprozessen im Erdmantel. Dadurch fließt kontinuierlich Wärme durch die Erdkruste nach oben – nach menschlichem Ermessen eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle.

Erster Schritt

Während die oberflächennahe Nutzung der Erdwärme – welche beispielsweise im Eigenheim als Wärmepumpe zum Einsatz kommt – geringe Tiefen von 10 bis 300 Metern betrifft, sind bei der Tiefengeothermie Wärmeentnahmen aus mehreren tausend Metern Tiefe erforderlich. Da ein Tiefengeothermieprojekt vom Start einer Untersuchung bis zur potenziellen tatsächlichen Produktion ein bis zwei Jahrzehnte in Anspruch nimmt, sind frühzeitige Untersuchungen für eine Entscheidungsbasis notwendig.

Zu Beginn steht dabei die Erkundung der geologischen Untergrundsituation, da Art und Beschaffenheit des Gesteins maßgeblich für das geothermale Potenzial verantwortlich sind. Dies liegt daran, dass die Wärme nicht direkt dem Gestein, sondern den darin zirkulierenden Tiefenwässern entzogen wird. Diese Wässer sind in ausreichender Menge vor allem in porösen oder stärker geklüfteten Gesteinen zu finden. Ziel der ersten Untersuchungen ist daher, diese geologischen Eigenschaften des Untergrunds möglichst präzise zu erfassen, um erste Abschätzungen vornehmen zu können.

Geothermie
Schematische Veranschaulichung einer hydrothermalen Tiefengeothermieanlage (Quelle: Stadtwerke Klagenfurt)

Beobachtungsgebiet umfasst 630 Quadratkilometer

Um eine Grundlage für die Beurteilung des geothermischen Potenzials des Klagenfurter Beckens zu schaffen, werden im Zeitraum August bis September 2026 geologische Erkundungen im Raum Klagenfurt und Umgebung durchgeführt. Dabei kommt die sogenannte passive Seismik zum Einsatz, ein relativ neues Verfahren. Ihr Vorteil: Es wird nichts gebohrt oder gesprengt und kein Signal in den Boden eingebracht – gemessen werden ausschließlich bereits vorhandene Bodenschwingungen.

Untersuchungsgebiet

Genauer Ablauf der Messungen und weitere Details

Bei dieser Methode der passiven Seismik werden in einem Abstand von ein bis zwei Kilometern kleine Messgeräte installiert. Insgesamt kommen 320 Seismometer zum Einsatz, die auf einer Fläche von rund 630 km² verteilt werden. Die Messgeräte haben eine Größe von ca. 25 x 10 x 10 cm und werden in einer seichten Grube (30 cm Tiefe) vergraben und nach rund einem Monat wieder vollständig entfernt. In dieser Zeit nehmen sie natürliche und vom Menschen nicht wahrnehmbare Bodenschwingungen (seismische Wellen) auf, welche in weiterer Folge Hinweise auf die tieferen geologischen Schichten erlauben.
Die rein passiven Messgeräte senden selbst keinerlei Signale oder Strahlungen aus und sind auch nicht an Kabel- oder Funknetze (Mobilfunk, Internet) angeschlossen bzw. abfragbar.

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Einsatz eines passiven seismischen Messinstruments. Das Gerät wird in einer seichten Grube vergraben und nach ca. 30 Tagen wieder entfernt (Quelle: SmartSolo Inc)

Woher kommen die zu messenden Bodenschwingungen?

Die vorhandenen Bodenschwingungen selbst werden vor allem durch weit entfernte natürliche Energiequellen in den Erdboden eingetragen, hauptsächlich ist es die ständige Meeresbrandung an den Ozeanküsten (Atlantik, Nordsee, Mittelmeer). Aufgrund der hohen Sensitivität der Messgeräte und der langen Registrierdauer von einem Monat können ausreichend gute Signale gesammelt werden.
Da die seismischen Wellen auf ihren Wegen das gesamte Untersuchungsgebiet durchlaufen, kann die Auswertung der Daten ein dreidimensionales Untergrundbild des Klagenfurter Beckens errechnen. Das Ergebnis der Auswertung selbst kann am ehesten mit einem Ultraschallbild verglichen werden, bei dem sich der Kontrast von härteren und weicheren Gesteinen erkennen lässt. Weniger feste Gesteine können auf stärkere Klüftung und Porosität hindeuten, was in weiterer Folge als ein höheres geothermisches Potenzial interpretiert werden kann.

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