Reallabor: GeoSpeicherBerlin – Integration eines Hochtemperatur-Aquiferwärmespeichers mit Wärmepumpensystem in ein Fernwärmenetz; Teilvorhaben: Reservoircharakterisierung und Speicherdesign
Zeitraum
2023-10-15 – 2027-10-15
Bewilligte Summe
1.743.381,65 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EWR022C
Leistungsplansystematik
Wärmenutzung oberflächennaher Geothermie [EA4320]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN3)
Förderprogramm
Energie
Die effiziente Kombination aus geothermischer, saisonaler Wärmespeicherung mit regenerativer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung steigert in relevanter Größenordnung den Anteil CO2-freier, urbaner Wärmeversorgung. Im Rahmen des beantragten Projektes wird in Berlin ein saisonaler Hochtemperatur- Aquiferwärmespeicher errichtet und dessen Einbindung in das bestehende Fernwärmenetz der BTB mittels eines innovativen Wärmepumpenkonzeptes sowie der Kopplung an ein Kältenetz bei der die Rückkühlwärme aus der Kälteerzeugung zur Beladung des Speichers genutzt werden soll, ermöglicht. Ein optimierter Speicherbetrieb (Energie- und Einsatzoptimierung) kann dann als wesentlicher Transformationsbaustein zur Quartiersenergieversorgung praktisch erprobt werden, um zu einer 100% klimaneutralen Wärme- und Kälteversorgung zu gelangen. Berlin, als Standort eines Aquiferwärmespeichers ist repräsentativ für die geologischen Bedingungen des Norddeutschen Beckens. In dem Forschungsprojekt GeoFern-Berlin (FKZ 03EE4007) wurde bereits durch das Abteufen einer Erkundungsbohrung (Gt BTrKoe 1/2021) am Heizkraftwerk Berlin-Adlershof ein geeigneter geologischer Horizont mit ausreichender Mächtigkeit und hydraulischer Durchlässigkeit (Hettangsandstein; 360 – 400m) durch das GFZ nachgewiesen. Im Gegensatz zu bisherigen Aquiferspeicherprojekten soll hier eine Hochtemperatureinspeicherung mit bis zu 95°C erfolgen. Simulationen auf Grundlage bisher vorliegender geologischer Daten lassen eine Ausspeicherleistung von 10 MW und eine Kapazität von > 30 GWh erwarten. Im Teilvorhaben 'Reservoircharakterisierung und Speicherdesign' werden Instrumente und Methoden für Planung, Speicherdesign und optimierten Betrieb des Aquiferspeichers entwickelt und Erfahrungen durch den Betrieb gewonnen. Der Umsetzungsprozess des Speichers wird durch in situ Experimente (an den Bohrungen), ein Kernprogramm an einer der beiden Bohrungen und einem Monitoring während der ersten Betriebsphase sowie durch Laborexperimente begleitet.