Gyrotron-Bohrer: Geothermie für alle?

Geothermie ist ein Weg, umweltfreundlich Heizwärme und Strom zu gewinnen. Das geothermische Kraftwerk Krafla in Island kann beispielsweise aus 33 Bohrlöchern jährlich 500 GWh Strom erzeugen. Allerdings ist in Island die heiße Gesteinsschicht infolge des Vulkanismus direkt unter der Oberfläche und es sind keine tiefen Bohrungen notwendig. In Deutschland sind bislang nur wenige Regionen für Geothermie geeignet, beispielsweise Unterhaching bei München.

Der MIT-Forschungsingenieur Paul Woskov entwickelt aber seit 14 Jahren an einer Technik, Gyrotrons, sehr starke Mikrowellen-Sender, die normalerweise zum Erhitzen von Plasma verwendet werden, für geothermische Bohrungen zu verwenden.

Nach Angaben der Mitarbeiter des Internationalen Thermonuklearen Versuchsreaktor-Projekts wurde das erste Gyrotron 1964 am Institut für Angewandte Physik der Russischen Akademie der Wissenschaften entwickelt. Doch sind sie relativ unbekannt, weil sie bislang nur in Spezialanwendungen von Nutzen waren - für eine Haushaltsmikrowelle ist ihre Leistung um Größenordnungen zu hoch. In der Fusionsforschung wurden sie ähnlich wie Laser zum Aufheizen des Plasmas genutzt.

Geothermische Anlagen lohnen sich bislang nur, wenn die Bohrung maximal 120 m tief sein muss. Sonst ist die Abnutzung des Bohrers zu intensiv, auch infolge der hohen Temperaturen. "Bohrt" man mit Mikrowellenstrahlen, so entfallen diese Probleme. Allerdings muß der Strahl ausreichend exakt gebündelt sein.

Bis Ende 2022 soll ein Loch gebohrt sein, das 10x so tief ist wie die jetzigen aus Laborexperimenten. 2023 will man dann nochmals den zehnfachen Faktor erreichen. 2026 soll eine Tiefe erreicht sein, in der 500°C herrschen. Bei einer Bohrtiefe von 20 km könnte man an 90% der Erde geothermische Kraftwerke bauen.

Mit heutigen Bohrern sind solche Tiefen unvorstellbar.

DL2MCD