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Projektinfos  – Energieforschung konkret

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Ansicht des GuD-Kraftwerks, dessen sommerliche Überschusswärme zur Tiefenspeicherung genutzt wird. Im Ergebnis gestaltet die Kopplung des Aquiferspeichers mit der vor Ort bestehenden Geothermieanlage die Energieversorgung der Neubrandenburger Stadtwerke energetisch effizienter und wirtschaftlicher.
© GTN, Neubrandenburg
Saisonales Wärmemanagement im tiefen Erdreich
Projektinfo 04/2007
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Aquifer speichert Überschusswärme aus Heizkraftwerk

Die Kopplung von Stromerzeugung und Abwärmenutzung kann den Einsatz von Primärenergie deutlich verringern. Häufig setzt allerdings das jahreszeitliche Auseinanderklaffen von Energieangebot und Energienachfrage hierfür Grenzen. Während im Sommer die bei der Stromerzeugung entstehende Wärme oft keinen Abnehmer findet, reicht sie im Winter in Spitzenzeiten als alleinige Versorgung nicht aus, so dass zusätzliche Kessel in Betrieb genommen werden müssen. Effiziente und zu geringen Kosten herstellbare Langzeit-Speicher könnten hier Abhilfe schaffen; zur Nutzung sommerlicher Wärme für die Heizung im Winter sowie winterlicher Kälte für Kühlzwecke im Sommer.

Während die Kurzzeitspeicherung von thermischer Energie inzwischen marktüblich ist, hat sich die Speicherung über längere Zeiträume noch nicht allgemein verbreitet. Gründe dafür sind neben den technischen Herausforderungen vor allem die noch hohen spezifischen Kosten. Die unterirdische Energiespeicherung kann diese jedoch deutlich senken. Neben Erdsonden-Wärmespeichern, die das oberflächennahe Erdreich bzw. Gesteinsschichten in Tiefen von 20 bis 100 Metern als Speichermedien erschließen, werden seit knapp 20 Jahren natürlich vorkommende,  abgeschlossene Grundwasserschichten (Aquifere) für die Speicherung von Wärme genutzt. Diese wird über Brunnen in den Speicher eingebracht bzw. bei Umkehrung der  Durchströmungsrichtung wieder entnommen. Oberflächennahe Aquifere sind häufig der Trinkwasserversorgung vorbehalten, daher liegen als Speicher nutzbare Schichten eher in Tiefen unter 100 Meter. Eine Wärmedämmung ist nicht erforderlich.

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Aquifer-Wärmespeicher auf hohem Temperaturniveau sind nur bei sehr großen Speichervolumina (mindestens 100.000 m³) sinnvoll. In Neubrandenburg wurden gute geologische Voraussetzungen in Kombination mit einer seit 1987 betriebenen geothermischen Wärmeversorgung genutzt, um die sommerliche Überschusswärme des örtlichen Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerks in 1.200 Metern Tiefe zu speichern. Ziel des durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) unterstützten Pilotprojekts war der saisonale Ausgleich der Wärmebilanz des Kraftwerks.

Merkzettel

Downloads

Projektinformationen
(GTN, 9 S., 1,1 MB)

Monitoring-Bericht
(GTN, 10 S., 321 kB)

Links und Adressen
(3 S., 50 kB)

Hinweis

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