Das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst fördert den Forschungsverbund „Geothermie-Allianz Bayern”, zu dem auch die Universität Bayreuth (UBT) gehört, für weitere vier Jahre. Das Zentrum für Energietechnik (ZET) der UBT wird sich in der neuen Förderphase auf Anlagentechnik und Systemoptimierung im Bereich der Geothermie konzentrieren.

Die Geothermie-Allianz Bayern setzt sich aus der Technischen Universität München, der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Hochschule München, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der UBT zusammen. Gemeinsam wird unter anderem an innovativen und nachhaltigen Lösungen für die Herausforderungen im Bereich der Enhanced Geothermal Systems (EGS) gearbeitet. EGS ist eine Technologie zur Nutzung geothermischer Energie, bei der das natürliche Potenzial unterirdischer Wärmereservoirs erweitert wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen geothermischen Systemen, die auf natürlichen heißen Wasser- oder Dampfquellen basieren, nutzt EGS heißes, trockenes Gestein, das keine oder nur unzureichende Wasservorkommen hat.

Die Gesamtfördersumme beträgt 8,46 Millionen Euro, wovon 500.000 Euro an die Universität Bayreuth gehen. Am ZET der UBT liegt der Fokus der Arbeiten in den Bereichen Anlagentechnik und Systemoptimierung. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Integration von großskaligen Wärmepumpen in geothermische Systeme. Dadurch können sowohl kostenintensive Bohrungen vermieden werden, als auch erneuerbare Spitzenlastdeckung realisiert sowie mitteltiefe Potenziale (Wärmequelle unter 60°C) genutzt werden.

Forscher am ZET berichteten kürzlich in einer Fachpublikation über das große Potenzial, das die Integration von Großwärmepumpen in geothermische Energiesysteme und Fernwärmenetze hätte, um die thermische Kapazität erneuerbarer Systeme effizient und kostengünstig zu erweitern. Für das betrachtete Basisszenario lagen die Wärmegestehungskosten in der Studie bei 68 Euro/MWh, womit eine hohe Wirtschaftlichkeit von Großwärmepumpen in geothermischen Anwendungen nachgewiesen wurde.

Ein weiterer wichtiger Baustein der Allianz-Forschung am ZET ist die Ökobilanzierung von geothermischen Systemen. Dabei wird mittels detaillierter Ökobilanzierungen die Frage beantwortet, wie nachhaltig die Wärmebereitstellung durch Geothermie ist.

Ab 2025 gliedert sich die Forschungsarbeit in der Allianz in folgende Teilprojekte: geologische Erkundung, skalenübergreifende Reservoirmodellierung, seismische Risikominimierung, Systemoptimierung und flexible Anlagentechnik. Wie in den vorangegangenen Förderphasen besteht dabei ein enger Austausch von Eingangsdaten und realen Betriebsdaten sowie Forschungsergebnissen mit den Anlagenbetreibern - also mit der Praxis. (Website des Verbunds: https://geothermie-allianz.de/)

Originalpublikation: Jaromir Jeßberger, Florian Heberle, Dieter Brüggemann. Maximising the potential of deep geothermal energy: Thermal output increase by large-scale heat pumps, Applied Thermal Engineering, Volume 257, Part A, 2024, 124240, ISSN 1359-4311
DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2024.124240 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431124019082)