Glühbirne und Stecker
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So arbeiten Ingenieure in Geothermie und Co.

Wärmequellen Anzapfen für den Energiebedarf – vielleicht nicht die prominenteste, aber sicher eine der interessantesten Sparten für Energieingenieure

Derzeit sind über 350.000 oberflächennahe und 33 tiefengeothermische Anlagen in Deutschland in Betrieb.

Im Jahr 2016 hat Erdwärme hierzulande insgesamt 151 Gigawattstunden Strom und 12.273 Gigawattstunden Wärme zur Verfügung gestellt. Damit liefert Geothermie ein Prozent der erneuerbaren Wärme und 0,03 Prozent des erneuerbaren Stroms.

Herausforderungen sind in der Geothermie aktuell noch die Konstruktion von Tiefenpumpen, die Handhabung von Ablagerungsprozessen bei Anlagen tiefer Geothermie sowie die bessere Integration von Wärmepumpen in den bestehenden Gebäudebestand nebst weiterer Steigerung der Effizienz der Wärmepumpen.

Energieerzeugung aus Abfall

Aus Müll wird Strom? Es funktioniert relativ simpel: Hausmüll wie das Abschminktuch und der volle Staubsaugerbeutel werden in einem geschlossenen System, dem Dampferzeuger, verbrannt. Dabei entsteht Energie in Form von Dampf. Heiße Luft also, die schließlich in der Fernwärmeerzeugung genutzt wird.

»Hierfür wird über ein System von Wärmetauschern Wasser mit dem Dampf erhitzt und in das Fernwärmesystem der Region eingespeist«, erklärt Anja Teuscher, Leiterin der Instandhaltung an einem der Standorte von EEW Energy from Waste.

»Für die Stromerzeugung wird der entstehende Dampf einer Turbine zugeführt, die wiederum einen Generator antreibt. Von dort wird der so entstandene Strom in das Stromnetz eingespeist.«

Teuschers Arbeitgeber hat sich die Energieerzeugung aus Abfall zur Aufgabe gemacht – eine spannende Sparte für junge Ingenieure, die in der Energiebranche Fuß fassen wollen. Und dabei auch bereit sind, unkonventionelle Pfade zu beschreiten.

Gesunde Mischung aus Bürojob und Praxisnähe

Seit 2004 arbeitet die studierte Maschinenbauerin nun bei EEW, eingestiegen ist sie damals über ein duales Studium. »Meine täglichen Aufgaben bestehen darin, die gesamte Anlagentechnik und unsere Infrastruktur wie unsere Gebäude oder das Betriebsgelände in einem funktionierenden Zustand zu halten, da unsere Anlage 24/7 in Betrieb ist«, erklärt Teuscher.

Sind beispielsweise einzelne Komponenten defekt, überprüft sie, ob diese repariert oder ausgetauscht werden müssen. Außerdem müssen größere Reperaturen und Maßnahmen geplant organisiert und betreut werden. Dabei gilt es, alle Beteiligten von der Schlosserei, der Elektrowerkstatt, der Leittechnik oder dem Lager zu koordinieren – und quasi nebenbei noch mit kaufmännischem Auge das Budget und die Beschaffung zu überblicken. Der Austausch mit den Fachabteilungen aber auch die Beschäftigung mit Themen wie Brandschutz oder Arbeitssicherheit berreichert ihr Aufgabenspektrum um weitere Nuancen. Teuscher liebt diese Abwechslung: »Viele Dinge lassen sich zwar planen, auf manches muss ich aber auch einfach kurzfristig reagieren.«

Dabei bleibt es längst nicht beim Delegieren aus dem Bürostuhl: »Der größte Reiz ist für mich die gesunde Mischung aus Bürojob und Praxisnähe. Ich bin regelmäßig selbst in Arbeitskleidung in der Anlage unterwegs«, so Teuscher.

Wärmeenergienutzung in der Geothermie

Um Wärmeenergienutzung geht es auch bei der Geothermie, einem weiteren, eher selten in den Fokus gerrückten Tätigkeitsfeld für Ingeniere in der Energiebranche. Jedoch wird hier keine Masse verbrannt – Geothermie nutzt Erdwärme. Grundsätzlich ließen sich dabei die oberflächennahe und die Tiefe Geothermie unterscheiden, erklärt Thorsten Weimann, Geschäftsführer des Bundesverbandes Geothermie. Ersteres werde beispielsweise für die Versorgung von Einfamilienhäusern genutzt, etwa über Erdwärmesonden, -kollektoren, -pfähle oder Grundwasserbohrungen. Wird in einer Erdregion tiefer als 400 Meter Energie abgeschöpft, handelt es sich um den zweiten Bereich, der drei Arten von Erdwärmenutzung umfasst: Hydrothermale Geothermie, Tiefe Erdwärmesonden und Petrothermale Geothermie. Letztere erschließt geotherme Energie über Tiefbohrungen in mehreren tausend Metern Tiefe. Weinmann schreibt seiner Branche ein großes Potenzial zu:

»Gerade bei der Versorgung von Städten mit Wärme und Strom ist Erdwärme die Technologie der Zukunft. Beispielsweise plant die Stadt München bis 2040 ihren Wärmebedarf zu großen Teilen aus Geothermie zu decken«, so der Experte. Auch wenn Geothermie genau wie das Konzept ›Energy from Waste‹ vielleicht nicht in aller Munde sind – attraktive Jobs für energieaffine Ings warten hier jede Menge.

 

Betätigungsfelder in der Geothermie

Bohrtechnik  Organisation, Realisierung und Begleitung von Bohrvorhaben in der Geothermie, einschließlich der Bohrplatzplanung, der Vorbereitung und Durchführung von Genehmigungsverfahren bei unterschiedlichen Ämtern sowie der Trassenplanung für Elektrizität und Fernwärme.

Verfahrens- und Anlagentechnik  Planung und Umsetzung von Anlagen für Tiefe Geothermie, insbesondere das Design von Thermalwassersystemen und die Auslegung der benötigten Armaturen und Instrumente, Modellierung und Simulation der Stromerzeugungsprozesse entsprechend dem Kalina-Prinzip oder dem Organic Rankine Cycle mit der dazugehörigen Anlagenperipherie wie Kühlungsanlagen und Sicherheitseinrichtungen.

Strömungsmechanik  Umfassende Betrachtung des strömungsmechanischen Verhaltens, der Kombination von Thermalwasser sowie unterschiedlichen Arbeitsmitteln in Geothermieanlagen zur optimalen Ausbeute der im Thermalwasser enthaltenen Energie.

 

Das müssen Einsteiger der Energietechnik mitbringen

Gute technische Grundausbildung  Die Fachrichtung ist dabei zweitrangig, wichtig ist, dass die Basisskills sitzen.

Schnelle Auffassungsgabe  Energieingenieure sollten in der Lage sein, Zusammenhänge schnell zu analysieren und Lösungsalternativen anzubieten – gerne auch unkonventionelle.

Einsatzbereitschaft  Durch die täglich wechselnden Anforderungen ist dies – zumindest in einem Kraftwerk oder einer Müllverbrennungsanlage – kein Job, bei dem das Motto ›Dienst nach Vorschrift‹ zielführend ist.

Kommunikationsskills  In der Energiebranche treffen viele verschiedene Ing-Disziplinen aufeinander. Deshalb sollte es dir leicht fallen, dich mit deinen Fachkollegen abzustimmen. Auch direkter Kundenkontakt ist keine Seltenheit.

Durchsetzungsfähigkeiten  Abstimmen ist nur die halbe Miete. Manchmal gilt es, Stakeholder vom eigenen Standpunkt zu überzeugen und in die richtige Richtung zu lenken.


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