Geothermie bezeichnet die Wärmeenergie in der Erdkruste. Dampfdominierte Geothermieanlagen sind Gebiete oder Regionen, die sich durch die ausschließliche Gewinnung von Dampf aus geothermischen Reservoiren auszeichnen. Solche Gebiete sind weltweit bekannt und werden aus verschiedenen Perspektiven erforscht. Diese Systeme eignen sich ideal zur kostengünstigen und unkomplizierten Stromerzeugung. Allerdings sind diese Geothermieanlagen, auch Trockendampfkraftwerke genannt, äußerst selten. Beispiele für Geothermieanlagen weltweit sind die berühmten Geysire in den USA, das beeindruckende Larderello in Italien und das beeindruckende Matsukawa in Japan.
Funktionsprinzip eines dampfdominierten Geothermiesystems
Das Verfahren beinhaltet die Gewinnung von Trockendampf aus Erdölquellen, dessen Reinigung durch Abtrennung abrasiver Partikel und dessen Weiterleitung durch Turbinen zur Stromerzeugung. Ein wesentlicher Unterschied zu einem herkömmlichen Dampfturbinen-Generator-System mit fossilen Brennstoffen besteht darin, dass der Geothermiedampf mit deutlich niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck zugeführt wird. Der nahezu gesättigte Trockendampf vom Bohrlochgrund wird mit 200 °C genutzt, wobei ein Druckabfall von etwa 35 bar erforderlich sein kann. Zudem ist zu beachten, dass der Druckabfall im Bohrloch direkt mit der Überhitzung am Bohrlochkopf zusammenhängt.
Der Dampf expandiert in der Turbine und gelangt in den Kondensator, wodurch sich das Volumen des Kühlwassers erhöht. Ein Teil der Wärme geht durch Verdampfung im Kühlturm verloren, der Rest wird in die Deponie geleitet. Der Turbinendampf vermischt sich jedoch mit dem Kühlwasser aus dem Kühlturm und bildet einen gesättigten Dampf. Dieses Gemisch wird anschließend zurück in den Kühlturm gepumpt.
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