Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Geothermie: Den Sommer im Winter ernten

18.01.2017

Abwärme im Boden zwischenspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder abrufen: So lautet das Ziel des Projekts GeoSpeicher.bw, das das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordiniert. Ganz konkrete Projekte wie die Nutzung der Abwärme eines Schwimmbads, die Kälte- und Wärmeversorgung eines Klinikums oder auch für das Elefantenhaus der Wilhelma in Stuttgart stehen auf dem Plan. Das Umweltministerium Baden-Württembergs bewilligte rund 880.000 Euro, um an acht Standorten das Potenzial der geothermischen Wärmespeicherung wissenschaftlich zu bewerten.

Das Speichern von sommerlicher Wärme oder der Abwärme von Industrieanlagen in unterirdischen, wasserführenden Schichten – in sogenannten Aquiferen – ist beispielsweise in den Niederlanden weit verbreitet. An über 1.800 Standorten verwirklichte das Nachbarland bereits diese Technologie. In Deutschland gibt es bisher nur drei Standorte mit geothermischer Energiespeicherung in Grundwasserleitern.


Die Stadt Bad Waldsee nutzt bereits Thermalwasser etwa zum Beheizen des Schwimmbads. Das Projekt GeoSpeicher.bw wird helfen die Nutzung zu optimieren.

Foto: Waldsee-Therme

Prominentestes Beispiel ist das Reichstagsgebäude in Berlin, welches über mehrere Aquiferspeicher mit Wärme im Winter und Kälte im Sommer versorgt wird. Hamburg plant zurzeit einen enormen Aquiferwärmespeicher, der in Zukunft über eine Viertelmillionen Haushalte und Gewerbebetriebe warm durch den Winter bringen soll.

„In Baden-Württemberg gibt es bis zum heutigen Zeitpunkt keinen Aquiferspeicher, obwohl der Untergrund in zahlreichen Gebieten gut bis sehr gut zur Energiespeicherung geeignet ist“, stellt Professor Philipp Blum vom Institut für Angewandte Geowissenschaften des KIT fest.

Aquiferspeicher sind wasserführende Schichten im Untergrund, in denen das Wasser nicht oder kaum fließt – die Wärme also nicht abtransportiert wird. Sie werden durch Bohrungen erschlossen, um mit der Abwärme von Industrieanlagen oder Solarwärme das Wasser im Untergrund aufzuheizen. Das umgebende Gestein wirkt dabei als Isolator. Die eingespeicherte Wärme kann dann über Wärmetauscher bei Bedarf, also zum Beispiel im Winter, wieder abgerufen werden.

Ein solches System ist für die anfallende überschüssige Wärme eines großen Schwimm- und Erlebnisbads in Hockenheim geplant. Die Kellerräume sind hier aufgrund des Wärmenetzes sowie der Abwärme technischer Anlagen ganzjährig auf über 30 Grad Celsius aufgeheizt.

Diese überschüssige Wärme soll nun während der Sommermonate in einem Grundwasserleiter gespeichert werden, um dann im Winter wieder zur Verfügung zu stehen. Wissenschaftler des KIT begleiten das Vorhaben und entwickeln ein maßgeschneidertes und innovatives Monitoring- und Speicherkonzept.

Aber auch Abwasserkanäle oder Tunnelsysteme eignen sich als Wärme- oder Kältespeicher. „Die sogenannte Tunnelgeothermie zur Heizung, Kühlung und Wärmespeicherung ist für das zukünftige Elefantenhaus der Wilhelma in Stuttgart geplant“, erläutert Blum, Koordinator des Forschungsvorhabens GeoSpeicher.bw.

„Das neue Stadtmuseum Stuttgart wird zukünftig dank Abwasserwärme und -kälte energieeffizient aufgestellt sein“, führt Blum weiter aus. Im Rahmen von Promotionsarbeiten wird hierbei unter anderem die Einbindung von röhrenförmigen Erdwärmeabsorbern in ein Wärme-Smart-Grid untersucht oder auch die Systemintegration geothermischer Anlagen in ein bestehendes Gebäude- und Energiekonzept.

Insgesamt acht Geothermie-Projekte in Baden-Württemberg werden in den kommenden drei Jahren unter Federführung des KIT wissenschaftlich ausgewertet und begleitet. Die Themen erstrecken sich von innovativen Monitoring- und Speicherkonzepten, detaillierten Wärmetransport-Modellen, Untersuchungen zur Hydrogeochemie, weitreichenden System- und Optimierungsanalysen bis hin zu maßgeschneiderten Kommunikations-Strategien. Regelmäßige Workshops, Tagungen und Fortbildungen stellen einen regen Gedankenaustausch auch über die Institutsgrenzen sicher.

Sieben Doktoranden sowohl aus den Reihen des KIT sowie den Universitäten Heidelberg und Stuttgart sowie den Hochschulen Biberach und Offenburg engagieren sich in den verschiedenen Vorhaben. Blum betont: „Eine fachübergreifende Doktorandenschule stellt hierbei sicher, dass Gebäudetechniker, Ingenieure, Geologen und Entscheidungsträger voneinander lernen. Hierfür laden wir zum Beispiel auch Experten aus den Niederlanden ein, um so starke Kompetenzen in dieser zukunftsweisenden Technologie in Deutschland aufzubauen.“

Philipp Blum skizziert das Ziel: „Gemeinsam mit den Stadtwerken möchten wir greifbare Demo- und Beispielprojekte mit einer breiten Öffentlichkeitswirkung schaffen. Deshalb sind Fachleute der Stadtwerke Hockenheim, Biberach, Überlingen, Bad Waldsee sowie Stuttgart von Anfang an eng in die Arbeiten mit eingebunden.“

Im Projekt GeoSpeicher.bw arbeiten Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie mit Kollegen der Universitäten Heidelberg und Stuttgart sowie der Hochschulen Biberach und Offenburg zusammen.

Weiterer Kontakt:
Kosta Schinarakis, Themenscout, Tel.: +49 721 608 41956, Fax: +49 721 608 43658, E-Mail: schinarakis@kit.edu

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbindet seine drei Kernaufgaben Forschung, Lehre und Innovation zu einer Mission. Mit rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie 25 000 Studierenden ist das KIT eine der großen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas.

KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft

Das KIT ist seit 2010 als familiengerechte Hochschule zertifiziert.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: www.kit.edu

Monika Landgraf | Karlsruher Institut für Technologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Schnell, günstig, tragbar: Testgerät PIDcheck prüft Solarmodule im Feld auf PID
18.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Faszination Weltall - Erlanger Forscher züchten Kristalle in der Schwerelosigkeit
15.06.2018 | Fraunhofer IISB

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Überdosis Calcium

19.06.2018 | Medizin Gesundheit

Lasertests unter Tiefsee-Bedingungen am LZH

19.06.2018 | Materialwissenschaften

Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics