Sektion 4.8: Geoenergie

Wir entwickeln die Nutzung der oberen Kruste für Geothermie und Speichersysteme. Dazu gehören Technologien, um den Untergrund im Rahmen einer nachhaltigen, umweltfreundlichen Energieversorgung zu nutzen. Wir konzentrieren uns auf neue Heiz- / Kühlkonzepte aus hydrothermalen und petrothermalen Wärmequellen sowie die Entwicklung von Optionen für die geologische Speicherung großer Mengen (TWh) von überschüssiger Wärme und Energieträger. Der Hauptzweck unserer Arbeit in der Sektion Geoenergie ist die Erforschung und Erschließung von tiefen Reservoiren für Energienutzung. Da wir uns diesen Themen umfassend und ganzheitlich nähern, verfügen die Forscher in unserer Abteilung über Hintergrundwissen in verschiedenen Disziplinen der Geowissenschaften und Ingenieurwissenschaften.

Providing solutions to discover targets for urban heating and subsurface storage space based on methods of rock (incl. geomechanics) and fluid physics , experiments under simulated in situ conditions, incl. seismic & electrical tomography (Lab) and their integration in field exploration to the temperature and hydraulic field of the Earth, lithology, and structures in collaboration with special geophysical competence groups. The characterization includes enlightening natural processes based on experimental studies of fluid-fluid-rock/mineral interactions (e.g. H2) where target material is involved.

Workflows to develop targets for the energetic underground use, which includes methods of reservoir engineering, such as its stimulation und testing, thermal und hydraulic well logging, and innovative technologies of fibre optics such as DTS (temperature) and DAS (acoustics). Integration of data from actions in deep boreholes and laboratory process simulation using HTMC-modelling will lead to deliver safe man made treatments of the underground.

Competencies of this group comprise exploitation technologies demonstrated by operation of plants to recover geothermal heat and enable thermal storage, CO2 -, or H2-storage. Operation of research platforms (e.g. Groß Schönebeck, Berlin/Potsdam-projects) and the integration of geoenergy in energy supply systems and outreach of the results to the public are in the focus. Main task is monitoring of systems in operation to ensure wellbore integrity and safeness of the environment. Monitoring technologies based on integrative geophysical and geochemical multimethod systems strongly contribute to the validation of simulation of the operations.

International Centre for Geothermal Research ICGR

Die Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der Geothermie am GFZ werden seit 2009 vom International Centre for Geothermal Research (ICGR) koordiniert. Bis Ende 2015 als eines der Technologie-Transferzentren des GFZ im Bereich Erkundung und Nutzung des unterirdischen Raums organisiert, ist das ICGR nach der GFZ-Umstrukturierung ab 2016 als Koordinierungsplattform für internationale und nationale Projekte innerhalb der Sektion "Geoenergie" angesiedelt. Unter der Leitung von Prof. Dr. E. Huenges ist damit auch in Zukunft eine effiziente instituts-, sektions- und fachübergreifende Bearbeitung Geothermie relevanter Forschungsthemen möglich.

In einem Netzwerk von nationalen und internationalen Forschungskooperationen bearbeiten wir Fragestellungen der Grundlagen- und der angewandten Forschung. Mit Industriepartnern arbeiten wir an einer schnellen Überführung anwendungsorientierter Lösungen in die Praxis. Wir entwickeln nachhaltige Strategien, die eine effiziente und planungssichere Nutzung geothermischer Ressourcen für die Grundlastversorgung mit Strom und Wärme ermöglichen sollen. Über einen schnellen Wissens- und Technologietransfer in einem Netzwerk von Forschung und Lehre sowie über den stetigen Austausch mit Akteuren aus Wissenschaft, Politik und Gesellschaft wollen wir den Beitrag der Geothermie an der weltweiten Energieversorgung stärken.

IPCC Aktivitäten

Im Kontext des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, Zwischenstaatlicher Ausschuss über Klimaveränderung "Weltklimarat") wirkte Prof. Ernst Huenges an der Erstellung des Special Report on Renewable Energies and Climate Change Mitigation (SRREN) mit:

Goldstein, B., G. Hiriart, R. Bertani, C. Bromley, L. Gutiérrez-Negrín, E. Huenges, H. Muraoka, A. Ragnarsson, J. Tester, V. Zui, 2011: Geothermal Energy. In IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

Europäische Aktivitäten

Das Internationale Geothermiezentrum ist Gründungsmitglied des Gemeinsamen Programms Geothermie (JPGE) im Rahmen der Europäischen Energy Research Alliance (EERA) und stellte mit Prof. Ernst Huenges den Koordinator dieses Programms. Durch die Bündelung nationaler und europäischer Aktivitäten und Ressourcen im Rahmen strategisch ausgerichteter FuE-Programme soll die Entwicklung geothermischer Technologien vorangetrieben werden.

Nationale Aktivitäten

Im Rahmen der themenorientierten Programmforschung der Helmholtz-Gemeinschaft bearbeitet unsere Arbeitsgruppe federführend und gemeinsam mit anderen GFZ-Sektionen und Arbeitsgruppen am KIT sowie am UFZ das Topic "Geothermische Energiesysteme".

Programm übergreifend arbeiten wir national im Bereich Geoenergie an einer stärkeren Vernetzung der Helmholtz-Zentren mittels der existierenden In situ Labore im Sedimentgestein in Groß Schönebeck (Geothermie) und Ketzin (CO2), dem zukünftigen GeoLaB im Kristallingestein sowie der Forschung an Simulationsverfahren.

Newsletter des Internationalen Geothermiezentrums ICGR

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Leitung

Ernst Huenges
Sektionsleiter
Prof. Dr. Ernst Huenges
Geoenergie
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Gebäude A 69, Raum 216
14473 Potsdam
+49 331 288-1440
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Assistenz

Martina Pakos
Geoenergie
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14473 Potsdam
+49 331 288-1441
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