2014-08-01  –  2018-06-30

221.052,25 EUR

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Monitoring- und Erkundungstechnologien, Leipzig, Sachsen

0325547C

Neue Speicher hoher Energiedichte [EB2023]

01151534/1  –  Untersuchung, Modellierung und Bewertung eines intelligenten geothermischen Langzeitwärmespeichers

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Ziel dieses Vorhabens ist die Simulation von Prozessen in Wärmespeicher-Systemen mit vorzugsweise in Modulbauweise gefertigten Systemkomponenten sowie das Monitoring der Boden- und Grundwassertemperatur in direkter Umgebung dazu. Damit wird ein Beitrag für die Bewertung der Potenziale und der Sicherheit dieser Anlagen sowie deren Auswirkungen auf Schutzgüter geleistet. Die Modellbildung basiert auf progressiven numerischen Ansätzen zur Simulation gekoppelter physikalischer und chemischer Prozesse. Hydrogeologische Mess- und Monitoringkonzepte sind notwendig, um den umweltneutralen Betrieb der betrachteten Speicher zu gewährleisten. Es werden numerische Methoden zur Analyse der betrachteten Speicher entwickelt und in die open source Software OpenGeoSys implementiert, was im Rahmen einer gemeinsamen Programmentwicklung den effizienten Zugriff durch alle Entwickler erlaubt. In thermo-hydro-mechanisch gekoppelten Modellen werden die Einflüsse zyklischer Prozesse bei Bau und Betrieb der Systeme erfasst. Szenariensimulationen sind auf die Evolution lokaler Spannungsfelder in den Speichermodulen als auch auf Temperaturfeldstudien fokussiert. Verschiedene hydrogeologische Messverfahren und -strategien werden hinsichtlich ihrer Eignung zum räumlich und zeitlich angepassten Monitoring beim Betrieb oberflächennaher Wärmespeicher evaluiert und die gewonnen Ergebnisse in Geländeversuchen am Pilotstandort validiert. Die Ergebnisse fließen in Handlungsempfehlungen ein.