Mit smood® GeoHeatStorage wird ein großskaliger und kostengünstiger Wärmespeicher entwickelt, der die saisonale Wärmespeicherung für ein ganzes Quartier übernehmen kann. Hierfür sollen oberflächennahe Kies-Grundwasserleiter unter Einbeziehung von Spezialtiefbauverfahren bautechnisch erschlossen werden.
smood® GeoHeatStorage
Entwicklung eines neuartigen Wärmespeichers für Quartiere
Ein Aquiferspeicher ist ein unterirdischer Speicher in kies- und sandhaltigen Grundwasserschichten. In diesem kann zum Beispiel Solarwärme oder auch Kälte saisonal bereitgehalten werden. Ein GeoHeatStorage ist die Weiterentwicklung dieses Prinzips. Der oberflächennahe Untergrundspeicher kann zum einen höhere Temperaturen aufnehmen, gleichzeitig werden die Einflüsse auf die Umgebung vor Ort so gering wie möglich gehalten. Damit eignet sich ein GeoHeatStorage ideal für die Wärmeversorgung in Bestandswohnquartieren.
Ausgangslage und konventionelle Speichertypen
Der Bau von herkömmlichen Großwärmespeichern ist kostenintensiv und mit einem enormen Platzbedarf verbunden. Eine flächendeckende Anwendung dieser Speichertypen ist derzeit nicht geplant – die Energieversorgung mit Erdgas noch die günstigere Alternative. Größere Speichervolumina sind im Bestandsquartier bisher durch Bebauung, Grün- und Nutzflächen wie auch Verkehrswegen Grenzen gesetzt. Kommt ein GeoHeatStoarge zum Einsatz, kann der geologische Untergrund als Wärmespeichermedium genutzt werden. Die Geländeoberfläche bleibt urban nutzbar, da der Großspeicher oberirdisch nur eine minimale Fläche in Anspruch nimmt. Wirtschaftlich kann das Verfahren durch die Quartiersskalierung mit dem Erdgas konkurrieren.
Funktionsprinzip GeoHeatStorage
Lösungsansätze von GeoHeatStorage
- Entwicklung eines neuartigen Speichertyps, der die Vorteile des Aquiferspeichers mit preiswerten großen Speicherkapazitäten und dem eines Erdbeckenspeichers im Sinne einer geschlossenen technischen Anlage verbinden kann
- Nutzung des vorhandenen unterirdischen Baugrunds / Verzicht auf Baugruben
- Kosteneinsparungen gegenüber bisherigen Lösungen am Markt durch verringerten Einsatz von Baurohstoffen
- keine Nutzungseinschränkungen an der Geländeoberfläche
- Energetische Optimierungoptionen (z. B. durch Ausnutzung erhöhter Temperaturspreizung)
Für die wasserrechtliche Bewertung eines solchen Vorhabens ist die thermische Beeinflussung des Grundwassers außerhalb des Speichers maßgeblich. Die für die Bewertung dieser Beeinflussung sowie für die Dimensionierung des Speichers notwendigen hydrogeologischen sowie thermischen Simulationen werden am IAB entwickelt und durchgeführt. GeoHeatStorage ist eines von fünf Verbundprojekten im smood® Wachstumskern.
Projektpartner
Fördermittelgeber
Ansprechpartnerin
Dipl.-Ing. Bianca Jelinek
+49 3643 8684-191
+49 3643 8684-113
b.jelinek∂iab-weimar.de