Wer bis vor Kurzem in Münster durch die nächtlichen Straßen lief, konnte Zeuge einer merkwürdigen Prozession werden: Bullige, raupenähnliche Trucks krochen da durch die Dunkelheit, senkten alle paar Meter eine breite Tatze auf den Asphalt. Dann begann der Boden zu vibrieren.

Die Vibro-Trucks wurden einst entwickelt, um Erdöl aufzuspüren. An manchen der Maschinen klebt noch der Staub der irakischen Wüste, wo die Firma DMT mit ihnen in den Monaten zuvor unterwegs war. In Münster aber sollen keine Ölquellen erschlossen werden.

Carsten Lehmann, der als Geophysiker für die Stadtwerke Münster arbeitet, sitzt im provisorischen Büro einer Lagerhalle. Auf einem Bildschirm blinken Zehntausende Punkte auf einer Karte. Dort sollen die Trucks vibrieren, jeweils eine Minute lang – nachts, weil es da weniger Störgeräusche gibt. Die Schallwellen dringen bis zu sieben Kilometer tief ins Erdreich ein, werden von Sedimenten und Spalten zurückgeworfen und schließlich von 32.000 im Stadtgebiet verteilten speziellen Geräten registriert. Wäre Münster schwanger – die Vibro-Trucks wären so etwas wie das Ultraschallgerät.

Ein Jahr werden Lehmann und das DMT-Team brauchen, um aus der gewaltigen Datenmenge eine dreidimensionale Karte des Untergrunds zu errechnen. Sie wird sehnlichst erwartet. Denn tief unter Münster fließt heißes Thermalwasser durch Risse im Gestein – wo genau, das will man mit dem 3D-Seismik-Verfahren nun herausfinden. Die Stadtwerke wollen es anzapfen, an die Oberfläche leiten und damit Haushalte und Industriehallen heizen.

In zwanzig Jahren muss Deutschland klimaneutral sein, so steht es im Klimaschutzgesetz. Der Ausbau von Solarstrom und Windkraft schreitet voran. Das Sorgenkind ist die Wärme, verantwortlich immerhin für die Hälfte des gesamten deutschen Energieverbrauchs: Noch immer werden rund 80 Prozent davon aus fossilen Brennstoffen erzeugt. Dabei gibt es eine Wärmequelle, die sich geradezu aufdrängt: Geothermie, die Wärme aus dem Erdinneren. Unter unseren Füßen schlummert ein schier unerschöpflicher Vorrat davon – umsonst, unabhängig von Tag und Nacht, Sturm und Flaute oder den geopolitischen Krisen der Welt. Kommunen in ganz Deutschland werden sich dieses Potenzials gerade bewusst – auch deswegen, weil die Versorgung mit billigem russischen Gas weggefallen ist.

Inga Moeck forscht an der Georg-August-Universität in Göttingen zur Geothermie. Von der, sagt sie, gebe es verschiedene Arten. Die oberflächennahe Geothermie, etwa Wärmepumpen, die in rund hundert Meter Tiefe die um wenige Grad höhere Temperatur nutzen, um genug Wärme für einzelne Häuser zu gewinnen. Und die Tiefengeothermie: Jenseits von drei Kilometern unter der Erde herrschen fast überall auf der Welt Temperaturen wie in einem Kochtopf, also etwa 100 Grad Celsius. Diesen gewaltigen Energievorrat kann man nutzen, um Fernwärmenetze zu speisen und ganze Städte zu heizen. Zumindest in der Theorie.

Im Moment werden in Deutschland nur knapp 0,2 Prozent des Wärmebedarfs über Tiefengeothermie gedeckt. 39 Anlagen sind dafür in Betrieb, rund 160 weitere sind in Planung oder befinden sich im Bau. Bei allen handelt es sich um hydrothermale Systeme. Sie funktionieren so: Mit zwei Bohrungen wird ein unterirdisches Reservoir heißen Thermalwassers angezapft, das in natürlichen Rissen im Gestein fließt. Das Wasser strömt nach oben, gibt seine Wärme ab und rauscht durch das andere Bohrloch wieder zurück in die Tiefe.

Die Methode wird seit vielen Jahrzehnten erforscht und funktioniert hervorragend. Über sie ließe sich rund ein Viertel des deutschen Wärmebedarfs decken, das haben Einrichtungen der Fraunhofer-Gesellschaft und der Helmholtz-Gemeinschaft 2022 errechnet. Dass der Ausbau so schleppend läuft, liegt vor allem an dem Risiko, das Stadtwerke und Kommunen eingehen müssen. Die Untersuchung des Untergrunds ist teuer, der Erfolg der Bohrung nicht garantiert. Stößt sie nicht auf Wasser, wurden viele Millionen Euro umsonst investiert. Experten fordern von der Bundesregierung deshalb eine Versicherung, die genau dieses Risiko abfängt.

Hydrothermale Geothermie:

Heißes Thermalwasser ist im

Untergrund vorhanden.

Es wird angezapft und an

die Oberfläche gepumpt

Tiefengeothermie nach dem

Prinzip eines Wärmetauschers:

Wasser wird von oben ein-

geleitet und erwärmt sich

am heißen Gestein

meist in 2000

bis 6000

Meter Tiefe

©ZEIT-Grafik

Hier zeigt sich aber das grundlegende Problem: Hydrothermale Geothermie ist Regionen vorbehalten, unter denen Vorkommen heißen Thermalwassers existieren. Diese eher seltene geologische Gegebenheit herrscht entlang des Rheins zwischen Karlsruhe und Frankfurt, in Teilen Norddeutschlands und im bayerischen Alpenvorland – insgesamt nur in etwa fünf Prozent der deutschen Fläche. Zudem gibt es, so Moeck, noch eine weitere Einschränkung: Das Wasser muss zufällig unter einer Stadt fließen. Der Transport von Wärme über lange Strecken ist kaum machbar. Haben die meisten Kommunen in Deutschland also einfach Pech gehabt?

Kay Eberhardt ist Technik-Chef der Stadtwerke Erfurt. Auch dort hat man sich Gedanken darüber gemacht, wie 215.000 Erfurter ihre Häuser bald CO₂-neutral beheizen sollen. Bis 2026 muss jede deutsche Großstadt dafür einen Plan vorlegen, kleinere Kommunen haben Zeit bis 2028. Eberhardt ließ alte geologische Datensätze aus DDR-Ölbohrungen prüfen. Es kam heraus: Warm ist es unter Erfurt, sehr warm sogar. Nur leider gibt es kein Thermalwasser. Aber Eberhardt will nicht aufgeben. Die Wärme ist schließlich da – und es gibt Wege, sie zu nutzen.

Eine neue Form der Tiefengeothermie

Bisher gab es für solche Fälle eine Methode, deren Name in Deutschland einen so schlechten Ruf hat, dass Ingo Sass vom Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam ein Synonym für ihn hat. "Hydraulische Gesteinsstimulation", sagt er am Telefon. Er meint: Fracking. Wie die vibrierenden Trucks kommt auch das Fracking aus der fossilen Industrie: Unter hohem Druck werden da Chemikalien in die Tiefe gepresst, brechen das Gestein auf, sodass Öl oder Gas aus den entstandenen Rissen gefördert werden kann. In der Geothermie, so die Idee, könnte man stattdessen Wasser in die Risse pumpen, wo es die Hitze aufnimmt. Petrothermal nennt man diese Form der Geothermie. Ihr Vorteil: Es braucht kein vorhandenes Thermalwasser, und die Energieausbeute ist beträchtlich. In den USA wird die Technologie bereits angewandt, in Utah entsteht gerade ein gigantisches Geothermie-Kraftwerk, das zwei Millionen Haushalte mit Strom versorgen soll.

In Deutschland sind die Vorbehalte gegen Fracking indes gewaltig. Zwar werden bei der petrothermalen Geothermie keine Chemikalien verwendet, kein Öl gefördert. Eine Gefahr für die Umwelt bestünde Experten zufolge nicht. "Der erzeugte Druck könnte jedoch Erdbeben auslösen", sagt Inga Moeck. Es gab solche Fälle tatsächlich, 2006 in Basel oder 2017 in Südkorea, wo 135 Menschen verletzt wurden und Schäden in Millionenhöhe entstanden. Ingo Sass entgegnet: Die Technologie sei inzwischen so gut erforscht, dass das Risiko von induzierter Seismizität minimal sei. Ihn ärgert, dass man in Deutschland kaum mehr offen für neue Technologie sei. "Wir leisten uns da eine Protestkultur, die wenig auf Fakten beruht – und für die wir angesichts der Dringlichkeit des Klimawandels keine Zeit mehr haben."

In Erfurt will man sich auf so eine Diskussion gar nicht erst einlassen. Man spürt das Unbehagen, wenn man Kay Eberhardt gegenüber das F-Wort erwähnt. "Unkalkulierbar, völlig ausgeschlossen, davon distanzieren wir uns hier", sagt er. Stattdessen will er eine Methode anwenden, die noch sehr neu ist, eigentlich einzigartig auf der Welt. Bisher gibt es nur eine einzige Anlage dieser Art, sie steht im oberbayerischen Geretsried.

Anruf bei Daniel Mölk. Er ist der Deutschland-Chef von Eavor, dem Unternehmen, das die Methode entwickelt hat. Mölk spricht mit leicht isländischem Akzent. In seinem Heimatland und in Indonesien hat er viel Erfahrung im Umgang mit Bohrungen und Wärme aus der Erde gesammelt. Und er glaubt fest daran, dass die Idee eines geschlossenen Kreislaufs eine Revolution ist.

Dicht nebeneinander werden dabei zwei Schächte gebohrt, die sich in fünf bis sieben Kilometer Tiefe auffächern. Diese Bohrschächte laufen dann parallel durch das Gestein und verbinden sich an den Enden zu einem Kreislauf (siehe Grafik). Durch einen Schacht wird Wasser in die Tiefe geleitet, das durch die Schleifen fließt, sich dabei erwärmt und durch den zweiten Schacht zurück an die Oberfläche steigt. Unabhängig von Thermalwasser oder Rissen im Gestein und ohne dass Druck ausgeübt wird.

Kritiker hatten zunächst bezweifelt, dass eine solche Bohrung machbar ist. Schließlich müssen sich Bohrschächte in Tausende Meter tiefem Granitgestein auf den Zentimeter genau treffen, um den Kreislauf zu schließen. Doch bei Geretsried hat Eavor drei Loops erfolgreich verbunden, ein vierter wird gerade gebohrt. "Die Position des Bohrkopfes berechnen wir durch den Neigungswinkel", erklärt Mölk, man merkt ihm die Begeisterung an. Zusätzlich erzeuge der erste Bohrmeißel ein Magnetfeld, das der zweite, sich nähernde Bohrkopf messen und so den Abstand bestimmen kann.

Die Idee wird in der Branche mit Spannung verfolgt. Mit vielen deutschen Großstädten sei man im Gespräch, so Mölk, Hannover will bereits 2026 seinen ersten Loop bohren. "Wenn das klappt", sagt Inga Moeck, "wäre es eine tolle Ergänzung zur hydrothermalen Geothermie." Sie zweifelt allerdings an der Wirtschaftlichkeit: Hohe Bohrkosten seien ja einer der Gründe, warum schon die klassische Geothermie so zögerlich genutzt werde. Durch die vielen parallelen Bohrschächte würden die Kosten noch einmal steigen – fünfmal höher, das sagt Eavor selbst, seien die Investitionen im Vergleich zu einem hydrothermalen Projekt. Noch.

Denn die Bohrtechnik, sagt Daniel Mölk, entwickle sich rasant weiter. Anfang des Jahrtausends habe es drei Monate gedauert, sieben Kilometer tief in die Erde zu bohren. Heute sei man in einer guten Woche unten. Die geringen Betriebskosten der Loops würden die Kosten weiter senken.

In Erfurt will man aber nicht nur über Geld reden. "Tiefengeothermie gibt uns die Chance, unabhängig zu sein", sagt Kay Eberhardt, und sein Pressesprecher ergänzt: "Man muss auch mal Mut haben!"

Im Sommer sollen die Vibro-Trucks mit ihren unsichtbaren Fühlern den Erfurter Untergrund erkunden. Nicht auf der Suche nach Öl oder Wasser, sondern nach heißem Granit.