Vergleichbar zur oberflächennahen Geothermie kommen bei der mitteltiefen Geothermie in Rheinland-Pfalz im Wesentlichen Erdwärmesonden zum Einsatz. Aufgrund der größeren Erschließungstiefen kann ein deutlich höheres Temperaturniveau erschlossen werden, so dass der ansonsten übliche Einsatz von Wärmepumpen zur Anhebung des Temperaturniveaus gegebenenfalls entfallen kann.
Aufgrund des höheren Temperaturniveaus entfällt jedoch die Möglichkeit zur Kühlung. Sollen geothermische Anlagen zum Heizen und Kühlen eingesetzt werden, so bieten sich tiefendifferenzierte Anlagen an – mitteltiefe Sonden zum Wärmeentzug und oberflächennahe Sonden zum Kühlen.
Die mitteltiefe Geothermie ist in Rheinland-Pfalz an sehr vielen Standorten möglich. Insbesondere städtische Bereiche mit einer im Vergleich höheren Wärmebedarfsdichte erscheinen für mitteltiefe Erdwärmesonden durch den möglichen höheren Wärmeentzug bei gleichzeitig geringem Platzbedarf besonders geeignet.
Bisher wurden landesweit nur 3 Bohrungen zum Zweck der Erdwärmegewinnung im Bereich der mitteltiefen Geothermie niedergebracht. Sie erschließen den Tiefenbereich bis 1.500 m.
Die Erschließung von Erdwärme durch mitteltiefe Geothermie ist ein Schwerpunktthema unter anderem der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG. Sie bietet noch viel Entwicklungspotenzial, von der Bohrtechnik bis zur Anlagentechnik.