Geothermische Energie in Googles Rechenzentren

Google verfolgt das Ziel, seine Rechenzentren und Büros bis 2030 auf saubere Energie umzustellen und seine elektrischen Systeme zu dekarbonisieren. Deshalb hat das Unternehmen vor Kurzem ein beispielloses Projekt gestartet: Es setzt neue Techniken ein, um die Wärme aus dem Inneren der Erdkruste zur Stromerzeugung zu nutzen.

Die Initiative ist das Ergebnis einer Partnerschaft mit dem Start-up-Unternehmen Fervo, das vor zwei Jahren gegründet wurde. Ziel der Kooperation ist es, die sauberen Energiequellen von Google wie Solar- und Windenergie zu ergänzen. Das geothermische Projekt wurde Ende November in Betrieb genommen und liefert kohlenstofffreien Strom in das lokale Netz, das die Rechenzentren von Google in Nevada (USA) versorgt.

Das neue geothermische Kraftwerk von Fervo sendet Energie an eine benachbarte Elektrizitätsanlage, welche diese dann in das Netz einspeist. Dieses Netz wiederum versorgt die Datenzentren von Google mit Energie. Fervo verwendet dabei die aus der Öl- und Gasindustrie bekannte Technologie des Hydraulic Fracturing, um Risse zwischen tiefen Bohrlöchern zu erzeugen. Anschließend wird Wasser in einen Kreislauf gepumpt, um diese Wärme nutzbar zu machen. Laut der Website von Fast Company wurden in Nevada zwei 2,5 km tiefe Bohrlöcher gegraben und 1 km horizontal gebohrt, um sie zu verbinden. Das Wasser aus heißem, porösem Gestein, das durch tektonische Aktivitäten erhitzt wird, erzeugt Dampf, der eine Turbine zur Stromerzeugung antreibt.

In der Vereinbarung mit Google ist darüber hinaus auch vorgesehen, Lösungen für künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen zu entwickeln, um die Produktivität der nächsten Generation geothermischer Energie zu steigern.

Denn geothermische Energie stellt in vielen Gebieten, in denen andere erneuerbare Energiequellen nicht zur Verfügung stehen, eine praktikable Option dar. Außerdem können geothermische Kraftwerke im Gegensatz zu Solar- und Windkraftanlagen, die nur zu bestimmten Tageszeiten oder bei bestimmten Wetterbedingungen Energie erzeugen, einen konstanten Energiestrom liefern. Nach Angaben des US-Energieministeriums könnte die Geothermie bis zum Jahr 2050 sogar bis zu 120 GW an zuverlässiger und flexibler Erzeugungskapazität bereitstellen und damit mehr als 16 % des erwarteten Strombedarfs des Landes decken.

Trotz alledem lässt sich die Geothermie noch nicht in großem Umfang nutzen. Das liegt vor allem daran, dass die herkömmlichen Technologien heute nur in Gebieten eingesetzt werden können, in denen die unterirdische Wärme leicht zugänglich ist.

Laut Google handelt es sich bei dem Projekt in Nevada lediglich um einen Schritt auf dem Weg zur umfassenden Verwendung geothermischer Energie. Dementsprechend gab das Unternehmen kürzlich eine weitere Partnerschaft mit InnerSpace bekannt – einer gemeinnützigen Organisation, die sich für die beschleunigte Nutzung dieser sauberen Energie einsetzt. Diese Kooperation bringt das unterirdische Fachwissen und die Ressourcen von InnerSpace mit den Daten und der Software von Google zusammen, um unter anderem ein globales Tool zur Kartierung und Bewertung geothermischer Ressourcen zu entwickeln.

Energie aus nicht-erneuerbaren Quellen

Tim Latimer, Mitbegründer von Fervo, begann seine Karriere in der Öl- und Gasindustrie. In einem Interview mit TIME erklärte er, wie er einen Weg gefunden hat, die Technologie der Industrie, die nicht-erneuerbare Energiequellen verwendet, zu nutzen – mit dem Ziel, wirklich heiße, flache und produktive natürliche Becken profitabel zu erschließen.

Denn anstatt vertikal zu bohren und das Wasser zwischen den Injektionsbohrungen und den Produktionsbohrungen fließen zu lassen, wie es traditionell getan wird, bohrt Fervos Technologie etwa 2,5 km tief und dann horizontal über etwa 1,5 km. Der Vorteil: Das Wasser strömt so von einer horizontalen Bohrung zur anderen, die mehrere hundert Meter entfernt liegt. Dadurch werden laut Latimer einige wirtschaftliche Herausforderungen gelöst und es ist möglich, auch tiefer gelegene Orte zu erreichen.

„Die Öl- und Gasindustrie war ein wichtiger Teil meines Lebens (…), doch je mehr ich mich in das Thema Klimawandel verliebte, desto mehr wollte ich wirklich nach neuen Lösungen suchen (…). Ich begann darüber nachzudenken, wie jemand in der Öl- und Gasindustrie seine Fähigkeiten einsetzen könnte, um diese Veränderungen anzugehen. Als ich die geothermische Quelle entdeckte, war ich sehr begeistert. Denn das ist ein Gebiet, das Bohringenieure braucht, aber um eine kohlenstofffreie Energiequelle zu erzeugen“, erklärt Latimer.

Nach dem relativ kleinen Projekt in Nevada werden die nächsten Installationen von Fervo fast 100 Mal größer sein. Ziel ist es, in einer Anlage in Utah, die in den nächsten vier Jahren gebaut wird, 400 MW zu erreichen und so bis 2050 bis zu 20 % der Stromversorgung in den Vereinigten Staaten zu decken. Eine Idee, die sich auch in anderen Teilen der Welt umsetzen ließe – wie Latimer hinzufügt.