Effizienz und Betriebssicherheit von Energiesystemen mit saisonaler Energiespeicherung in Aquiferen für Stadtquartiere (Aquifer Thermal Energy Storage - ATES Berlin)

Bei der Nutzung von Aquiferen zur Speicherung thermischer Energie wird die thermische Speicherfähgigkeit des Grundwassers sowie des wasserführenden Gesteins genutzt. Hierbei kann sowohl Wärme als auch Kälte gespeichert werden. Die Speicherkapazität eines Aquiferspeichers ist groß im Vergleich zu anderen thermischen Speichern, da eine große Speichermasse vorhanden ist. Aquiferspeicher werden aus diesem Grund meist als saisonale Speicher oder Langzeitspeicher eingesetzt.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine standortunabhängige Auslegungs-methode entwickelt werden, um die Planung verlässlicher und effizienter thermischer Aquiferspeicher zu ermöglichen und damit einen Beitrag zum zukünftigen Ausbau dieser Technologie zu leisten. Wesentliche Ziele sind dabei die Entwicklung von Modellen zur betriebssicheren Einbindung von Aquiferspeichern, die Weiterentwicklung der zugehörigen Anlagentechnik zur Wärmetransformation sowie die Optimierung der energetischen Effizienz des Gesamtsystems.

Die entwickelte Methode soll an einem Praxisbeispiel evaluiert und verbessert werden, an dem auch eine mögliche Speicherschädigung durch Langzeitpermeabilitätsverän-derungen experimentell untersucht werden kann. Dabei ist vorgesehen, ein Energie-konzept mit saisonaler Energiespeicherung für den Hochschulcampus TU Berlin / UdK Berlin zu entwerfen. Die Umsetzbarkeit dieses Energiekonzepts wird anschließend unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten geprüft und bewertet.

Detaillierte Kenntnisse über die geologische Beschaffenheit des Berliner Untergrundes sind dafür unabdingbar. Eine Forschungsbohrung auf dem TU Campus Berlin-Charlottenburg soll eine verlässliche Datenbasis für die Fallstudie bereitstellen.

Das Verbundprojekt (GFZ, TU Berlin und UdK) ist in vier Arbeitsbereiche unterteilt: 

1. Speichereinbindung und Gesamtsystembetrachtung (GFZ)
2. Aquiferspeicher (GFZ, TU Berlin)
3. Energieanlagentechnik (TU Berlin)
4. Gebäude und Stadtquartier (UdK Berlin).

Die Koordination erfolgt durch das GFZ. Gefördert wird das Projekt im Rahmen der "Förderinitiative Energiespeicher".

Projektdetails

Ansprechpartner

Laufzeit

01.12.2012-30.11.2016

Zuwendungsgeber

BMWi - Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
FKZ 03ESP409A

GFZ Kst. D-062-12-002