Geothermie: Mathematik für die Wärme aus dem Erdinneren
Mathematics of Geothermal Energy
Geothermie nutzt die Hitze im Erdinneren, die durch radioaktiven Zerfall und Restwärme aus der Planetenentstehung entsteht. Der geothermische Gradient liegt im Schnitt bei 2,5 bis 3 Grad Celsius pro 100 Meter. In 6000 Kilometern Tiefe erreicht geschmolzenes Gestein etwa 5000 Grad Celsius. Mathematische Modelle – von Lagrange-Euler-Strömungen bis zu stochastischen Optimierungen – helfen, poröse Gesteine zu verstehen, Geothermieanlagen zu planen und Risiken wie Erdbeben durch Wasserentnahme abzuschätzen.
Doch die gezielte Bewegung großer Wassermengen kann geologische Folgen haben. In Venedig beispielsweise führte die Entnahme von Grundwasser zu Subsidenz – dem Absinken lockeren, porösen Bodens –, wodurch einige Gebäude tiefer zu liegen kamen.