Geothermie (Erdwärme) ist die unterhalb der festen Oberfläche der Erde gespeicherte Wärmeenergie. In Mitteleuropa nimmt die Temperatur um etwa drei Grad pro 100 Meter Tiefe zu. Im Erdkern werden Temperaturen von 5000 bis 7000 Grad erreicht. Diese gespeicherte Wärme ist nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich.

Die oberflächennahe Geothermie nutzt Bohrungen bis etwa 400 Meter Tiefe und Temperaturen bis 25 Grad für das Beheizen und Kühlen von Gebäuden, technischen Anlagen oder Infrastruktureinrichtungen.

Dabei wird meist ein Wärmetauscher eingesetzt – Wasser oder eine Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert im geschlossenen Rohrsystem im Untergrund und nimmt die Wärme aus dem Boden auf (Grafik links). Diese Wärme wird an der Oberfläche an die Wärmepumpe abgegeben und durch sie auf das zum Heizen notwendige Temperaturniveau gebracht.

Umgekehrt funktioniert das auch (Grafik rechts): Im Sommer gibt die Sonde Wärme an den Boden ab – und sorgt so für Kühlung.

Rund 318.000 oberflächennahe Geothermieanlagen gibt es in Deutschland.