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Projektinfos  – Energieforschung konkret

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Energiekonzept Reichstagsgebäude und Berliner Spreebogen: Die bisherigen Betriebsergebnisse zeigen die Machbarkeit der Wärme- und Kältespeicherung in Grundwasserleitern im Rahmen eines komplexen Anlagenkonzepts.
© Geothermie Neubrandenburg GmbH, Dr. Kabus
Energiespeicher in Bundesbauten
Projektinfo 13/2003
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Aquiferspeicher für das Reichstagsgebäude

Typisch für unsere Breiten ist die jahreszeitliche Verschiebung von Energieangebot und Energienachfrage. Sie erfordert die Entwicklung effizienter und kostengünstiger Speichertechnologien: zur Nutzung sommerlicher Wärmequellen für die Heizung im Winter sowie winterlicher Kältequellen für Kühlzwecke im Sommer.

Während die Kurzzeitspeicherung von thermischer Energie als weitgehend eingeführt gilt, ist die Speicherung über längere Zeiträume noch nicht allgemein üblich. Grund dafür sind neben den technischen Herausforderungen vor allem die noch hohen spezifischen Kosten konventioneller Speichertechnologien. Durch die unterirdische Energiespeicherung ist jedoch eine deutliche Senkung der Kosten möglich.

Neben Speichern mit Erdwärmesonden, die das oberflächennahe Erdreich bzw. Gesteinsschichten in Tiefen von 20 bis 100 Metern als Speichermedien erschließen, werden seit etwa 15 Jahren natürlich vorkommende 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 Trinkwassernutzung vorbehalten. Daher liegen geeignete Schichten eher in Tiefen unterhalb 100 Meter. Eine Wärmedämmung ist nicht erforderlich. Aquifer-Wärmespeicher auf hohem Temperaturniveau sind nur bei sehr großen Speichervolumina (minimal 100.000 m³) sinnvoll.

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Vorreiter für derartige technische Lösungen sind bisher Skandinavien, Belgien und die Niederlande. Das Berliner Reichstagsgebäude ist nach Rostock-Brinckmannshöhe das zweite Pilotprojekt für die Anwendung dieser Technologie in Deutschland. Denn neben den günstigen (hydrogeologischen) Standortbedingungen sollen die neuen Bundesbauten in Berlin Vorbildfunktion für energiesparendes Bauen und die Nutzung innovativer Technologien zur Gebäudeenergieversorgung ausüben. Wichtiger Baustein des „Energiekonzepts Spreebogen“ ist die Wärme- und Kältespeicherung in Aquiferen.

Im Rahmen eines von der Bundesregierung geförderten Forschungs- und Messprogramms wurden Betrieb, Energiebilanz und Umweltverhalten der zwei unterhalb des Reichstagsgebäudes genutzten Aquiferspeicher untersucht. Zu prüfen war u.a., ob die in der Anlagenplanung vorhergesagten Erwartungen an Energieeinsparung und Emissionsminderung, aber auch an Zuverlässigkeit, Versorgungssicherheit und Komfort erfüllt wurden.

Merkzettel

Adressen

Wissenschaftliche Begleitung
Justus-Liebig Universität Gießen

Projektleitung, Koordinierung
Geothermie Neubrandenburg GmbH

Forschung/Entwicklung, Testverfahren Wasserchemie
Leuphana Universität Lüneburg

Forschung/Entwicklung, Testverfahren Wasserchemie
Universität Stuttgart, ISWA