Wie Geothermische Energie Bayerns Grüne Zukunft Durch Nachhaltige Energie Gestaltet

Das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst hat die Förderung des Forschungsverbundes „Geothermische Allianz Bayern“ verlängert, wobei die Universität Bayreuth (UBT) für weitere vier Jahre weiterhin als Mitglied beteiligt bleibt. In dieser neuen Förderphase wird sich das Zentrum für Energietechnik (ZET) der UBT auf die Anlagentechnik und Systemoptimierung im Bereich der Geothermie konzentrieren.

Gemeinsame Anstrengungen im Bereich erweiterter Geothermiesysteme: Die Geothermische Allianz Bayern

Die Geothermische Allianz Bayern besteht aus der Technischen Universität München, der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Hochschule München, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der Universität Bayreuth (UBT). Diese Institutionen arbeiten gemeinsam an innovativen und nachhaltigen Lösungen, um Herausforderungen im Bereich der erweiterten Geothermiesysteme (EGS) zu bewältigen. EGS ist eine Technologie, die darauf abzielt, geothermische Energie durch die Verbesserung des natürlichen Potentials von unterirdischen Wärmespeichern zu nutzen. Im Gegensatz zu traditionellen geothermischen Systemen, die auf natürliche Quellen von heißem Wasser oder Dampf angewiesen sind, verwendet EGS heißes, trockenes Gestein, das entweder keine oder unzureichende Wasserressourcen aufweist.

Die Gesamtförderung beträgt 8,46 Millionen Euro, wobei der Universität Bayreuth 500.000 Euro zugewiesen werden. Am Zentrum für Energietechnik (ZET) der UBT liegt der Fokus auf der Anlagentechnik und Systemoptimierung. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Arbeiten ist die Integration von großflächigen Wärmepumpen in geothermische Systeme. Diese Integration hilft, teure Bohrungen zu vermeiden, ermöglicht die Bereitstellung erneuerbarer Spitzenlastabdeckung und nutzt mitteltiefe geothermische Potenziale (Wärmequellen unter 60°C).

Fortschritte in der Geothermischen Energie: Schlüsseluntersuchungen und Unterprojekte der Geothermischen Allianz Bayern

Forscher des Zentrums für Energietechnik (ZET) haben kürzlich eine wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht, die das erhebliche Potenzial der Integration großflächiger Wärmepumpen in geothermische Energiesysteme und Fernwärmenetze hervorhebt. Diese Integration könnte die thermische Kapazität erneuerbarer Systeme effizient und kostengünstig erweitern. Im betrachteten Basisszenario lagen die Wärmeerzeugungskosten bei 68 €/MWh, was die hohe Wirtschaftlichkeit von großen Wärmepumpen in geothermischen Anwendungen zeigt.

Ein weiteres wichtiges Forschungselement der Allianz am ZET ist die Lebenszyklusanalyse von geothermischen Systemen. Umfassende Lebenszyklusanalysen werden durchgeführt, um die Nachhaltigkeit der geothermischen Energieversorgung zu bewerten.

Ab 2025 wird die Forschung innerhalb der Allianz in folgende Unterprojekte gegliedert: geologische Exploration, cross-scale Reservoirmodellierung, Minimierung seismischer Risiken, Systemoptimierung und flexible Anlagentechnik. Wie in den vorherigen Förderphasen wird es einen kontinuierlichen Austausch von Eingangsdaten, realen Betriebsdaten und Forschungsergebnissen mit den Anlagenbetreibern geben, um eine enge Verbindung zur praktischen Anwendung sicherzustellen. (Website der Allianz: https://geothermie-allianz.de/)

Pionierarbeit in nachhaltigen Energielösungen: Das nächste Kapitel der Geothermieforschung

Die Verlängerung der Förderung für die „Geothermische Allianz Bayern“ stellt einen bedeutenden Schritt nach vorne bei der Weiterentwicklung geothermischer Energielösungen dar, wobei die Universität Bayreuth (UBT) ihre zentrale Rolle in dieser bahnbrechenden Zusammenarbeit fortsetzt. Mit einem Fokus auf Anlagentechnik und Systemoptimierung, insbesondere durch die Integration großflächiger Wärmepumpen, zielt die Forschung darauf ab, geothermische Energiesysteme zu optimieren und effizienter sowie wirtschaftlich tragfähig zu machen. Diese vierjährige Förderphase wird die Erforschung erweiterter Geothermiesysteme (EGS) vertiefen und neue Möglichkeiten für erneuerbare, nachhaltige Energie eröffnen. Die Arbeiten der Allianz zur Lebenszyklusanalyse und Systemflexibilität tragen dazu bei, dass der geothermische Energiesektor wirtschaftliche und ökologische Nachhaltigkeit erreicht. Mit der Weiterentwicklung der Zusammenarbeit sorgt der kontinuierliche Austausch von realen Daten zwischen Forschern und Anlagenbetreibern dafür, dass innovative Lösungen immer in praktischen, umsetzbaren Erkenntnissen verwurzelt sind und die Zukunft der erneuerbaren Energie gestalten.

Originalveröffentlichung
Jaromir Jeßberger, Florian Heberle, Dieter Brüggemann. Maximierung des Potentials der tiefen geothermischen Energie: Steigerung der thermischen Leistung durch großflächige Wärmepumpen, 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)

Kontakt
Dr.-Ing. Florian Heberle
Seniorer Akademischer Berater / ZET Geschäftsführer
Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse (LTTT)
Zentrum für Energietechnik (ZET)
Universität Bayreuth
Telefon: +49 (0)921 / 55-6803
E-Mail: florian.heberle@uni-bayreuth.de
Web: http://www.lttt.uni-bayreuth.de
Web: http://www.zet.uni-bayreuth.de

Pressekontakt
Theresa Hübner
Stellvertretende Pressesprecherin
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