Ein ehemaliger Ölmann nutzt Fracking-Technologie zur Förderung der Geothermie

Von allen technologischen Fortschritten der letzten Jahrzehnte lässt sich gut argumentieren, dass eine Reihe von Innovationen in der fossilen Brennstoffindustrie, die zum Auslöser des Schieferölbooms in den USA beigetragen haben, den größten Einfluss auf den Verlauf der globalen Geopolitik hatten Biosphäre der Welt. Horizontalbohrungen und hydraulisches Fracking haben die USA von einem Netto-Brennstoffimporteur zu einem Exporteur gemacht – eine Neuausrichtung des strategischen Schachbretts der Welt, die sich derzeit in den Flotten amerikanischer Öl- und Erdgastanker zeigt, die dabei helfen, Russlands Energieblockade gegenüber Europa zu umgehen. Gleichzeitig trugen all diese neuen, billigen Treibstoffe dazu bei, dass die CO2-Sucht der USA jahrelang anhielt, da die aufkommenden erneuerbaren Energien nicht in der Lage waren, mit Erdgas zu konkurrieren.

Aber diese Bohrtechnologie könnte dennoch einen positiven Klimaeffekt haben. Letzten Monat gab das in Houston ansässige Start-up Fervo den erfolgreichen Test eines ersten kommerziellen Kraftwerks seiner Art bekannt, das die Innovationen bei der Schieferölbohrung nutzt, um emissionsfreie geothermische Energie zu erzeugen. Während Ölproduzenten durch Horizontalbohrungen Zugang zu neuen Vorkommen fossiler Brennstoffe erhalten, bohrt das Unternehmen im Fall von Fervo seitwärts in heißes, poröses Gestein, das durch tektonische Aktivität erhitzt wird. Anschließend pumpt das Unternehmen Wasser durch diese Felsen, um Dampf und Strom zu erzeugen. Derzeit ist sein Projekt im Norden Nevadas in der Lage, etwa 3,5 Megawatt Energie zu produzieren, was genug Strom für die Versorgung von etwa 2.600 Haushalten ist. Sobald die Anlage später in diesem Jahr ans Netz geht, wird dieser Strom für den Betrieb von Google-Rechenzentren und anderen Alphabet-Betrieben verwendet.

Im Gegensatz zu Solar- und Windenergie, die nur dann Energie erzeugen, wenn die Sonne scheint oder der Wind weht, können Geothermieanlagen einen konstanten Stromfluss liefern, der für den Netzausgleich von entscheidender Bedeutung ist. Derzeit macht Geothermie etwa 0,4 % des Stroms in den USA aus. Aber wie beim Fracking-Boom in den USA könnte die Technologie von Fervo die Entwicklung von Geothermiekraftwerken in vielen weiteren Bereichen möglich machen, in denen dies früher finanziell keinen Sinn gemacht hätte US-Netz.

Tim Latimer begann seine Karriere in der Öl- und Gasindustrie, bevor er 2017 Fervo mitbegründete. Er sprach mit TIME über die Suche nach einem Weg, die Technologie der Ölindustrie für den Planeten zu nutzen, und über seine Vision für die Zukunft der Geothermie.

Das folgende Gespräch wurde aus Gründen der Klarheit gekürzt und bearbeitet.

ZEIT: Können Sie uns etwas über die Funktionsweise der Fervo-Technologie erzählen? Warum ist es wichtig?

Tim Latimer: Geothermie gibt es schon seit über 100 Jahren. Das erste Geothermiekraftwerk wurde um die Jahrhundertwende in Italien gebaut. Alle geothermischen Energiequellen funktionieren auf die gleiche Art und Weise: Man bohrt in Hochtemperaturgeologie und produziert dann heißes Wasser oder Dampf aus Bohrlöchern, die man dann an der Oberfläche auffängt, um Strom zu erzeugen. Überall auf der Welt wurden Anlagen gebaut. In Ländern wie Island, Neuseeland und Kenia macht es einen großen Teil des Strommixes aus. Aber traditionell besteht das Problem darin, dass man wirklich heiße, flache, produktive, natürliche Becken erschließen muss, um kosteneffektiv zu sein. Aber diese Standorte wurden schon vor [Jahrzehnten] erschlossen, und wir mussten tiefer zu weniger heißen Orten und weniger produktiven Bohrlöchern bohren, und die Technologie konnte wirklich nicht mithalten. Der Grund dafür, dass sich die Geothermie nicht ausgeweitet hat, war, dass es, sobald man sich diese geologischen Hotspots aussuchte und versuchte, an andere Orte zu ziehen, nicht über die Technologie verfügte, die es kosteneffektiv machen würde.

Traditionell bohrte man einfache vertikale Brunnen und ließ [Wasser] zwischen Injektionsbrunnen und Produktionsbrunnen fließen. Das Neuartige an unserem Standort ist, dass wir etwa 8.000 Fuß tief gebohrt haben und dann gedreht und horizontal 4.000 Fuß gebohrt haben. Und dann haben wir [Wasser] von einem horizontalen Brunnen zum anderen über mehrere hundert Fuß in diesem Hochtemperaturgestein von 8.000 Fuß fließen lassen . unter unseren Füßen. Das löst einige dieser wirtschaftlichen Herausforderungen und ermöglicht es uns, in tiefere Bereiche vorzudringen und trotzdem dafür zu sorgen, dass die Wirtschaft funktioniert.

Was war die größte Herausforderung, diese Öl- und Gastechnologie für die Geothermie nutzbar zu machen?

Unsere geologischen Anforderungen sind ganz anders. In den USA wurden weit über 100.000 horizontale Öl- und Gasbohrungen gebohrt, aber im Allgemeinen befinden sich diese an flacheren Stellen, wo das Gestein weicher und nicht so heiß ist. Es hat also viel Arbeit gekostet, die Ausrüstung anpassen zu können. Unsere Brunnen haben eine viel höhere Temperatur – das Projekt, das wir hier durchgeführt haben, hatte eine Temperatur von fast 400℉. Wir bohren auch durch Granit, das ist also viel härteres Gestein.

Welche neue Technologie brauchten Sie, um durch härteres Gestein und höhere Hitze zu bohren?

Einige davon sind bessere Werkzeuge, wie Bohrer mit härteren Oberflächen sowie Motoren und Elektronik, die für höhere Temperaturen ausgelegt sind. Und einiges davon sind einfach bessere Techniken. Eines der Dinge, die wir vorangetrieben haben, war eine Methode zum Abpumpen von Flüssigkeit während des Bohrens, die Ihr Bohrsystem effizienter kühlt als bei einem Öl- und Gasbetrieb.

Wo sind diese heißen Steine, die Sie brauchen? Wie viel mehr geothermische Energie könnte Ihre Technologie erschließen?

Unsere aktuellen Projekte befinden sich in Bundesstaaten wie Utah und Nevada, die über eine gute natürliche Geologie für Geothermie verfügen, wo wir immer noch relativ flache Bohrlöcher bohren und an Gestein mit hoher Temperatur gelangen können. Aber wir sind nicht auf diese Geologien beschränkt. Wir fangen erst einmal dort an, weil es die tief hängende Frucht ist. Prinzipiell gibt es praktisch unbegrenzte Mengen an Erdwärme. Die Welt ist wirklich groß und die Welt ist wirklich heiß. Wir haben Milliarden von Jahren Energie unter unseren Füßen. Es ist alles eine Frage, wie viel Sie wirtschaftlich erreichen können. Wir glauben, dass Bohrungen bis zu einer Tiefe von etwa 4.000 Metern [über 13.100 Fuß] mit der vorhandenen Technologie wahrscheinlich kosteneffektiv sind.

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Im Rahmen des von der US-Energieministerin letztes Jahr angekündigten „Enhanced Geothermal Earthshot“ führte das National Renewable Energy Laboratory eine Studie durch, die sich im Detail mit dem Westen der Vereinigten Staaten befasste und ermittelte, wie viel Hochtemperaturgestein man in 4.000 Metern Höhe finden kann 13.100 Fuß] oder flacher und fand über 200 Gigawatt [potenzielle Leistung], die sich gerade in dieser geringen Tiefe befanden. Das würde bis zu 20 % der US-Stromversorgung ausmachen, wenn wir diese Menge ausbauen könnten. Aber wir glauben, dass wir uns bei der Ausweitung dieser Technologie nicht nur auf den Westen der USA beschränken müssen. Wir können so kostengünstig vorgehen, dass wir in den Osten der Vereinigten Staaten vordringen können, wo wir tiefer bohren müssten, es aber trotzdem kostengünstig machen. Es gibt also wirklich keine praktische Grenze für die Menge an Geothermie. Es geht nur darum, wie schnell wir beim Bohren effizienter werden, die Ergebnisse unseres Pilotprojekts wiederholen und die Kosten jedes Mal weiter senken können, wenn wir ein neues Kraftwerk bauen.

Gab es einen bestimmten Tag, an dem Sie aus dem Bett aufgestanden sind und gesagt haben: „Ich bin mit Öl und Gas fertig und werde stattdessen diese Bohrtechnologie für erneuerbare Energien nutzen?“

Die Umwelt lag mir schon immer sehr am Herzen. Ich liebe die Natur. Und selbst als ich meine Karriere in der Öl- und Gasbranche begann, habe ich viel darüber nachgedacht. Ich komme aus Houston. Die Öl- und Gasindustrie war ein großer Teil meines Lebens und meiner Gemeinschaft. Aber je mehr ich mich für den Klimawandel begeisterte, desto mehr wollte ich unbedingt nach neuen Lösungen suchen.

Es sind zwei Dinge passiert, die für mich wichtig waren. Mir wurde klar, dass die Beschäftigungsaussichten vieler meiner Freunde, meiner Familie und eines großen Teils unserer Stadt in der Öl- und Gasindustrie verankert waren. Und mir wurde klar, dass diese Energiewende real ist und wenn wir ernsthafte Maßnahmen zum Klimaschutz ergreifen wollen, müssen wir sicherstellen, dass Houston auch etwas unternimmt. Und nicht nur Houston, sondern auch andere wichtige Öl- und Gasstandorte auf der ganzen Welt. Menschen an Orten, an denen Öl und Gas der wichtigste Wirtschaftsfaktor sind, müssen einen Weg für den Übergang finden. Deshalb wollte ich herausfinden, wie jemand aus der Öl- und Gasindustrie seine Fähigkeiten auf den Klimawandel anwenden kann. Als ich Geothermie entdeckte, war ich wirklich aufgeregt. Dies ist ein Bereich, der Bohringenieure braucht, aber um eine kohlenstofffreie Energiequelle zu produzieren.

Und noch etwas anderes für mich war, dass ich während dieser Überschwemmungsserie in den 2010er Jahren in Houston gelebt habe. Jahr für Jahr erleben wir diese einmaligen Ereignisse alle 1.000 Jahre. Jeder kennt den Hurrikan Harvey im Jahr 2017. Aber für mich gab es 2015 eine Überschwemmung und sie haben meine Arbeit abgesagt. Und ich ging aus meiner Wohnung hinaus und die Straße draußen stand 20 Fuß hoch unter Wasser. Alles war unter Wasser. Es war dieser Moment, in dem [der Klimawandel] nicht mehr etwas war, worauf ich intellektuell neugierig war und worauf ich mich einließ: „Das ist nicht normal.“ Das ist eine ziemlich dringende Krise.“

Nur ein paar Monate später kündigte ich meinen Job, um ein Graduiertenstudium zu absolvieren, und schlug schließlich diesen neuen geothermischen Weg ein. In meinem Bewerbungsaufsatz für die Stanford Business School habe ich geschrieben, dass mein Ziel darin besteht, die unternehmerischen Fähigkeiten zu erlernen, um ein Geothermieunternehmen zu gründen, das Technologien aus der Öl- und Gasindustrie nutzen kann, um den Geothermiesektor zu revolutionieren. Es war also ein ziemlich kalkulierter Schachzug.

Ich kann mir vorstellen, dass viele Menschen, mit denen Sie zusammenarbeiten, ebenfalls aus der Öl- und Gasbranche stammen und sich vielleicht entschieden haben, die Branche zu verlassen, weil diese Branche für uns als Spezies nicht mehr wirklich lebensfähig sein wird. Spielt das eine Rolle bei der Rekrutierung von Mitarbeitern?

Total. 60 % der Mitarbeiter bei Fervo kommen aus der Öl- und Gasindustrie. Wenn man hier [in Houston] aufwächst, ist Öl und Gas einfach ein riesiger Arbeitgeber. Ich bin wirklich frustriert, wenn Leute die Leute dämonisieren, die in der Öl- und Gasbranche arbeiten. Sie gehören zu den besten Menschen. Es ist eine unglaublich vielfältige Gruppe mit Menschen aus aller Welt, und viele von ihnen engagieren sich auch leidenschaftlich für den Klimawandel. Wir sind in der Lage, den wachsenden Teil der Belegschaft anzusprechen, der intensiv über den Klimawandel nachdenkt. Wenn wir Geothermie so schnell nutzen wollen, wie es nötig ist, um tatsächlich einen Einfluss auf die globalen Kohlenstoffemissionen zu haben, müssen wir Zehntausende Menschen rekrutieren, die mit uns arbeiten. Deshalb ist die Rekrutierung von Mitarbeitern aus der Öl- und Gasindustrie ein wichtiger Teil unserer Strategie.

Wie sieht die Zukunft für Fervo aus?

Wir wechseln in den vollständigen Bereitstellungsmodus. Technologien wie diese machen nur dann einen Unterschied, wenn wir sie in großem Maßstab so einsetzen, dass die CO2-Emissionen reduziert und die Zuverlässigkeit des Netzes erhöht werden können. Unser nächstes Projekt, an dem wir den Grundstein legen, wird fast hundertmal größer sein als unser Pilotprojekt. Unser Ziel ist ein 400-Megawatt-Projekt [in Utah], das wir in den nächsten vier Jahren bauen werden. Und darüber hinaus ist es unser Ziel, die gesamte Ressource von mehreren hundert Gigawatt zu erschließen, die das National Renewable Energy Lab identifiziert hat. Ziel ist es, bis 2050 einen Anteil von 20 % an der Stromversorgung der USA zu erreichen und dies dann weltweit zu wiederholen.

Schreiben Sie anAlejandro de la Garza unter [email protected].