Reallabor: GeoSpeicherBerlin – Integration eines Hochtemperatur-Aquiferwärmespeichers mit Wärmepumpensystem in ein Fernwärmenetz; Teilvorhaben: Konzeptionierung und Modellierung der Kopplung der Systeme
Zeitraum
2023-10-15 – 2027-10-15
Bewilligte Summe
983.186,86 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EWR022D
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 Projekt wird in Berlin ein saisonaler Hochtemperatur-Aquiferwärmespeicher unter den geologischen Bedingungen Norddeutschlands und dessen Einbindung in das bestehende Fernwärmenetz der BTB mittels eines innovativen Wärmepumpenkonzeptes (Maximierung der ATES-Speicherkapazität) sowie eine Wärme-Kälte-Schaukel durch die Kopplung an ein Kältenetz (Exergieoptimierung) errichtet und die praktische Erprobung eines optimierten Speicherbetriebs (Energie- und Einsatzoptimierung) als wesentlicher Transformationsbaustein zur Quartiersenergieversorgung in Richtung 100% klimaneutrale Wärme und Kälte demonstriert. In dem Forschungsprojekt GeoFern-Berlin (FKZ 03EE4007) wurde bereits durch das Abteufen einer Erkundungsbohrung (Gt BTrKoe 1/2021) am Heizkraftwerksstandort Berlin-Adlershof ein geeigneter geologischer Horizont mit ausreichender Mächtigkeit und hydraulischer Durchlässigkeit (Sandstein des Hettang, Teufe: 360 – 400m) durch das Deutsche Geoforschungszentrum Potsdam nachgewiesen. Im Unterschied 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 über 30 GWh erwarten. Konkreter Gegenstand des Teilvorhabens ist die Konzeptionierung und Modellierung eines komplexen Wärmepumpensystems sowie eines Kälteversorgungsanlage einschließlich Fernwärme- und Kältenetz und deren Kopplung mit einem geothermischen Aquiferspeichers. Es sollen für dieses Gesamtsystem Betriebsführungskonzepte erarbeitet und in der Betriebsführungsoptimierung hinterlegt werden.