Neben den Teilprojekten im Rahmen der Geothermie-Allianz Bayern werden auch noch weitere Forschungsprojekte in das Netzwerk integriert. Es handelt sich hierbei um Projekte, in denen Mitglieder der Geothermie-Allianz Bayern eingebunden waren oder sind. Durch Workshops und Symposien sollen die assoziierten Forschungsvorhaben wissenschaftlich vernetzt werden.

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Boost Geotherm Bayern: Bohrlochstabilität Geothermischer Tiefbohrungen in Süd-Bayern

Projektbeschreibung:

BoostGeotherm.Bayern is funded by the Bavarian Ministry of Economic Affairs, Regional Development and Energy. In this project we gather and transfer our research results and expertise in pore pressure prediction in a well database. Pore pressure, together with the minimum stress, are the geological drivers for designing the minimum and maximum drilling mud density and casing points of deep wells in sedimentary basins. The aim of the project is to provide an information basis of subsurface pressures and drilling problems to guide future deep geothermal well design in the Bavarian part of the North Alpine Foreland Basin (Bavarian Molasse Basin). This is in particular relevant in the southern and southeastern parts of the basin, where pore pressures significantly exceed hydrostatic pressures. If not predicted with sufficient accuracy prior to drilling, this so called overpressure poses a drilling hazard, which can cause significant drilling delay and economic damage.

Konsortium:

Professur für Geothermal Technologies, Technische Universität München

Laufzeit:

Januar 2021 – Dezember 2023

Fördergeber:

Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie

Link:

https://www.cee.ed.tum.de/gtt/research/projects/

CHEAP: Cheap and efficient application of reliable ground source heat exchangers and pumps

Projektbeschreibung:

Das Projektbündel „Cheap and efficient application of reliable ground source heat exchangers and pumps“ wird durch die EU im Rahmen von Horizon 2020 gefördert. Das Ziel des Projekts ist die europaweite Reduktion der Installations- und Betriebskosten für oberflächennahe geothermische Systeme. Erzielt werden soll diese Kostenersparnis durch die Entwicklung von neuen Bohrtechniken bis zu 50 Metern Tiefe, zusammen mit der Weiterentwicklung von vertikalen Geothermie-Sonden bzw. Sonderformen von Erdkörben. Zusätzlich werden Untergrundinformationen innerhalb des Projekts gesammelt, die in die Evaluation mit einfließen. Somit werden die Verwendungsmöglichkeiten dieser neu entwickelten Systeme in Gebäuden und Wohnanlagen zu Heiz- und Kühlungszwecken optimiert. Diese Optimierung soll dabei in Anlehnung an die jeweilige Klimazone und geologischen Untergrundbedingungen des jeweiligen Installationsortes erfolgen.

Das GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg beschreitet innerhalb des Projektes eine wichtige Rolle mit Arbeitspaketverantwortung für Sonden- und Bohrtechnikentwicklung, sowie als Task-Leader innerhalb anderer Arbeitspakete. Im Zuge von Cheap-GSHPS  koordiniert die AG oberflächennahe Geothermie, in Zusammenarbeit mit der REHAU AG + Co, auch das  Monitoring eines Sonden-Testfelds in Erlangen-Eltersdorf.

Konsortium:

Involviert sind – neben dem Geozentrum Nordbayern – Industrie- und Universitätspartner aus Italien, Irland, Spanien, Schweiz, Belgien, Rumänien, Griechenland und Frankreich.

  • Institute of Atmospheric Sciences and Climate – National Research Council (CNR-SAC), Italien
  • ANER Sistemas Informaticos, S.L. (ANER), Spanien
  • Centre for Renewable Energy Sources and Saving (CRES), Griechenland
  • Department of Geosciences – Università di Padova (UNIPD), Italien
  • Department of Industrial Engineering – Università di Padova (UNIPD), Italien
  • Energesis Group S.L. (ENERGESIS), Spanien
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), GeoZentrum Nordbayern, Lehrstuhl für Geologie, Deutschland
  • TECNALIA Research & Innovation (TECNALIA), Spanien
  • Galletti Belgium NV (GALLETTI), Belgien
  • Geo Green SPRL (GEO-GREEN), Belgien
  • Hydra srl (HYDRA), Italien
  • Institute for Construction Technologies – National Research Council (CNR-ITC), Italien
  • Pietre Edil srl (PIETRE EDIL), Rumänien
  • Rehau AG & Co. (REHAU), Deutschland
  • Research and Environmental Devices srl (RED), Italien
  • Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI), Schweiz
  • SLR Environmental Consulting (Ireland) Ltd – Intelligent Energy Europe (SLR), Irland
  • Societatea Romana Geoexchange (SRG–RGS), Rumänien
  • UNESCO Regional Bureau for Science and Culture in Europe, Italien

Laufzeit:

Juni 2015 – Mai 2019

Fördergeber:

Europäische Union – Horizon 2020

Förderkennzeichen:

Grant Agree No. 657982

Link:

cheap-gshp.eu

Dolomitkluft

Projektbeschreibung:

Das Projekt Dolomitkluft befasst sich mit der Erschließung, Test und Analyse des ersten kluftdominierten Dolomitaquifers im tiefen Malm des Molassebeckens.

Bei dem Projekt handelt es sich um die geothermische Erschließung des etwa 5000 m tiefliegenden Malm am Standort Gelting-Geretsried. Projektbetreiber ist die Enex Geothermieprojekt Nord GmbH & Co KG. Bereits im Jahr 2013 wurde im Auftrag der Enex die Tiefbohrung GEN-1 abgeteuft, die die erwartete Fündigkeit weit unterschritten hat. Das Erschließungsziel folgte dem sogenannten Fazieskonzept, bei dem durch 3D Seismikinterpretation ein bestimmter Faziesbereich erwartet und erbohrt wird. Das Projekt hat 2013 mit 6006 m Bohrstrecke die bislang längste und tiefste Geothermiebohrung Europas zurückgelassen.

Im Rahmen des Forschungsprojektes soll von dieser Bohrung aus ein Sidetrack durch eine grabenartige Störungszone abgeteuft werden. Tiefliegende Störungszonen sind bisher wissenschaftlich kaum detailliert untersucht worden, insbesondere auf ihre Permeabilitätsstruktur hin. Der Forschungsverbund untersucht diese Störungszone strukturgeologisch, geomechanisch, geohydraulisch und seismisch, um Aussagen zur störungsgebundenen Permeabilitätsstruktur treffen zu können. Für die zukünftige erfolgreiche Erschließung von tiefliegenden Störungszonen insbesondere in klüftigen Dolomiten, sind die Forschungsergebnisse von entscheidender Bedeutung.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, neben grundlegendem Erkenntnisgewinn zur tiefen störungsgebundenen Geohydraulik den Weg zu ebnen, um das hohe geothermische Potential des südlichen Bayerischen Molassebeckens wirtschaftlich erschließ- und nutzbar zu machen.

Konsortium:

  • Enex Geothermieprojekt Geretsried Nord GmbH & Co. KG (Verbundprojektantragsteller)
  • G.E.O.S. Freiberg Ingenieurgesellschaft GmbH
  • GTN Geothermie Neubrandenburg GmbH
  • Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG)
  • Technische Universität München

Laufzeit:

Mai 2016 – Januar 2019

Fördergeber:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Link:

https://www.leibniz-liag.de/forschung/projekte/drittmittelprojekte/dolomitkluft.html

With the expertise obtained from the first stage of the GAB, the Chair of Energy Systems was able to partner up with a large consortium in the marine sector on energy efficiency and new energy verctors – the EU Engimmonia project.

Project description:

The ENGIMMONIA project develops a strategy to decarbonize the maritime transport promoting the use of ammonia as an alternative fuel and the on-board exploitation of clean energy technologies already available for terrestrial applications. ENGIMMONIA would develop and test on-board sustainable energy (photovoltaic) and waste recovery solutions (Organic Rankine Cycle and adsorption chiller) and after treatment systems to avoid uncontrolled pollutants dispersion, even for a cleaner fuel as ammonia is. Demonstrators of the project will be three pilot vessels: an oil tanker, a ferry and a container ship.

The project contains 10 Work Packages (WP):

The project contains 10 Work Packages (WP):

  • WP 1: Project Management, Monitoring And Assessment
  • WP 2: Ammonia combustion and emission modelling
  • WP 3: Real scale ammonia engine testing
  • WP 4: Development of the exhaust after treatment system (EATS) for the ammonia engine
  • WP 5: Development of clean energy solutions for marine application
  • WP 6: Integration and testing of solutions on-board and full-scale evaluation
  • WP 7: Technologies evaluation and impact assessment towards replication
  • WP 8: Regulatory, policy, infrastructure and safety aspects
  • WP 9: Dissemination, exploitation and communication of results
  • WP 10: Project coordination

Consortium:

The consortium for this project consists of universities, research groups, industrial partners, shipping companies and consultation firms:

  • RINA Consulting S.p.A.
  • National Technical University Of Athens
  • Consiglio Nazionale delle Ricerche
  • Technische Universität Muenchen
  • Università Degli Studi Di Genova
  • Aristotelio Panepistimio Thessalonikis
  • Fundacion Tecnalia Research & Innovation
  • Danmarks Tekniske Universitet
  • Lunds Universitet
  • Politecnico Di Milano
  • Orcan Energy AG
  • Metis Cyberspace Societe Anonyme Software And Electronic Systems
  • Fahrenheit GmbH
  • C-Job & Partners B.V.
  • Ricreation Ike
  • Seastema S.P.A.
  • MAN Energy Solutions SE
  • Anonimi Naftiliaki Eteria Kritis (ANEK) S.A.
  • Danaos Shipping Co. Ltd.
  • Autorità di Sistema Portuale del Mar Ligure Occidentale
  • Famous Accounting, Technical, Commercial, Brokering, Shipping Single Membered Company Limited
  • Haldor Topsoe AS

Duration:

May 2021 – April 2025

Funding body:

EU framework program for research and innovation – Horizon 2020

Grant agreement No.:

grant agreement N° 957752

Link:

https://www.engimmonia.eu

 

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement N° 957752.

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EU Logo

Projektbeschreibung:

Kernelement des am GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen Nürnberg geförderten Projektes ist eine Bestandsaufnahme aller im Raum Bamberg-Staffelstein-Coburg bereits vorhanden Seismik-, Magnetik-, Gravimetrie- und Bohrdaten und deren Interpretation im Hinblick auf Untergrundaufbau und Temperaturverteilung. Zudem wird ein Datenpool der petrographisch-petrophysikalischen Charakteristika repräsentativer Gesteinstypen des o.g. Gebiets angelegt. Die Identifizierung junger, hydraulisch wegsamer Störungsssysteme wird mittels der Analyse kombinierter Airborne Laserscanner-Daten und Radon-Bodenluftmessungen an ausgewählten Beispielen getestet. Ein Teilziel des Projektes ist auch die gezielte Identifizierung von Informationsdefiziten bezüglich des Untergrundaufbaus von NE-Bayern zur zielgerichteten Planung weiterführender Untersuchungen wie sie im Rahmen der Geothermie-Allianz Bayern vorgesehen sind.

Konsortium:

  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern, Lehrstuhl für Geologie
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern, Professur für Strukturgeologie und Tektonik
  • Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU) Hof
  • Geologischer Dienst LIAG Hannover

Laufzeit:

September 2013 – Februar 2017

Fördergeber:

Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz

Förderkennzeichen:

U59a-U8771.45-2013/12-3 + 12/36

Projektbeschreibung:

Die Wärmebereitstellung im privaten Sektor birgt ein beträchtliches Potential im Hinblick auf Primärenergieeinsparungen und die Senkung klimarelevanter Emissionen. Mit einem Anteil von rund 50 % dominiert die Wärmebereitstellung den Endenergieverbrauch sowohl in Deutschland als auch in Bayern. Die Energiebereitstellung durch zentrale Erzeugereinheiten und die Verteilung durch Wärmenetze auf Gebäude und Quartiere weist ein sehr hohes Effizienzpotential auf. In diesem Zusammenhang stellt der Einsatz von Niedertemperatur-Wärmenetzen und die Integration von Wärmepumpen in solche Netze einen innovativen Ansatz zur Senkung von Leitungsverlusten und Verringerung des Primärenergiebedarfs dar. Das Projekt „Energieeffiziente Wärmebereitstellung – Initiative Oberfranken“ (EWIO) stellt einen Technologietransfer zwischen der Universität Bayreuth und oberfränkischen KMU im Bereich des Leitungsbaus sowie der Energie- und Gebäudetechnik dar. EWIO führt zu einem besseren Grundverständnis des Zusammenspiels und der gegenseitigen Beeinflussung der Wärmebereitstellung und des Verteilungssystems. Der Technologietransfer mündet in die Entwicklung und Anwendung von effizienten Systemlösungen für Niedertemperatur-Wärmenetze unter Einbindung erneuerbarer Energieträger.

Konsortium:

  • Lehrstuhl für Technische Transportprozesse und Thermodynamik, Universität Bayreuth
  • ASK GmbH & Co. KG, Kulmbach
  • Erdwärme Plus, Heinersreuth
  • Karl Krumpholz Rohrbau GmbH, Kronach
  • SCHWENDER Energie- und Gebäudetechnik GmbH & Co. KG, Thurnau
  • Meile-technik GmbH, Kulmbach
  • ait Deutschland GmbH, Kasendorf (assoziierter Projektpartner)

Laufzeit:

Februar 2018 – Februar 2022

Fördergeber:

Ein Vorhaben der Maßnahmengruppe 1.2 Technologietransfer Hochschule – KMU aus Mitteln des EFRE

Projektbeschreibung:

Fouling stellt ein extremes Problem inder Industrie dar und verursacht jähreliche Schäden in Millionenhöhe, vor allem durch spontanen Anlagenausfall. In diesem Projekt wird ein kostengünstiges, Ultraschlaa-basiertes Sensornetzwerk zur direkten Erkennung und Bestimmung von Ablagerungen und Biofilmen für Geothermieanlagen und offene Kühlkreisläufe entwickelt. Das Sensornetzwerk wird durch einen selbstlernenden predictive-maintenance Algorithmus unterstützt, der basierend auf den im Projekt entwickelten hydrogeochemischen Simulationen und Modellen eine Vorhersage der Foulingbildung ermöglicht. Daraus werden konkrete Empfehlungen für den Anlagenbetrieb abgeleitet. Die Loslösung von festen Wartungsintervallen bzw. dem Betrieb bis zum Versagen, erhöht die Effizienz und Resilienz der Anlage und reduziert den Einsatz an Hilfsstoffen.

Konsortium:

  • TUM Lehrstuhl für Hydrogeologie (AG Geofluide, Prof. Baumann)
  • TUM Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung (Prof. Große)
  • Z+H Wassertechnik, St. Wendel
  • measX Mönchengladbach

Laufzeit:

1.11.2019 – 31.12.2022

Fördergeber:

Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Projektbeschreibung:

Ziel des Forschungsprojektes „GeoFlex“ ist es, die Flexibilitätspotentiale von wärmegeführten Heizkraftwerken der tiefen Geothermie zu analysieren – sowohl aus technischer als auch aus ökonomischer Sicht. Dazu wird insbesondere untersucht, ob und wie Anlagen der tiefen Geothermie aus technischer Sicht zum flexiblen Nachfahren der Residuallast und zur Bereitstellung von Regelleistung geeignet sind. Zudem werden die Kosten ermittelt, welche mit der Nutzung der Flexibilitätspotentiale der tiefen Geothermie verbunden sind. Diese Kostenstrukturen werden dann mit alternativen, bestehenden Flexibilitätsoptionen verglichen.

Das Vorhaben gliedert sich in 5 Arbeitspakete (AP):

  • AP 1: Bestandsanalyse
  • AP 2: Technische Flexibilitätseigenschaften
  • AP 3: Ökonomische Analysen
  • AP 4: Ausblick und Handlungsoptionen
  • AP 5: Workshop

Konsortium:

Das Konsortium setzt sich aus Lehrstühlen und Einrichtungen der Technischen Universität München und der Universität Bayreuth zusammen. Die Koordination erfolgt unter dem Dach der Munich School of Engineering der Technischen Universität München und ist bei der Projektleitung der Geothermie-Allianz Bayern angesiedelt.

  • Center for Energy Markets, TUM
  • Institut für Wasserchemie, TUM
  • Lehrstuhl für Energiesysteme, TUM
  • Lehrstuhl für Erneuerbare und Nachhaltige Energiesysteme, TUM
  • Lehrstuhl für Hydrogeologie, TUM
  • Lehrstuhl für Technische Transportprozesse und Thermodynamik, Universität Bayreuth
  • Munich School of Engineering, TUM

Laufzeit:

November 2016 – März 2019

Fördergeber:

Umweltbundesamt, handelnd im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie

Förderkennzeichen:

FKZ 37EV 16 114 0

Projektbeschreibung:

Der tiefere Untergrund der alpinen Vorlandbecken birgt eine Vielzahl von natürlichen Ressourcen und Speichermöglichkeiten, sog. Geopotenziale, die für eine nachhaltige Bewirtschaftung von Ökoenergien nutzbar gemacht werden können und damit einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende leisten können: Die bis über 5000 m tiefen Molassebecken entlang der Ränder des Alpenbogens sind in weiten Bereichen sowohl für eine geothermale Energiegewinnung geeignet, als auch für die Speicherung wetterabhängiger Ökoenergien, Erdgas oder CO2. Vielerorts steht die Nutzung dieser Geopotenziale jedoch in direkter Konkurrenz zur Grundwasserversorgung oder zur Öl- und Gasgewinnung. Die Bewertung von Geopotenzialen erfordert daher einen ganzheitlichen und transnationalen Ansatz unter Berücksichtigung möglicher Risiken, z.B. Erdbebengefährdung, sowie eine Abschätzung der Auswirkungen und gegenseitigen Beeinflussung bei ihrer Nutzung.

Das transnationale Projekt GeoMol, das vom Alpenraumprogramm 2007-2013 im Rahmen der Europäischen Territorialen Kooperation gefördert wird, vereinigt Partner aus Deutschland, Frankreich, Italien, Österreich, Slowenien und der Schweiz. Im Zeitraum von September 2012 bis Juni 2015 werden Grundlageninformationen über die geologischen Strukturen des Molassebeckens und Po-Beckens erarbeitet und bewertet. Diese werden der Fachwelt für die länderübergreifende Planung als auch der Öffentlichkeit verfügbar gemacht. Die von GeoMol bereitgestellten 3-dimensionalen Untergrund-Informationen beruhen auf einheitlichen Bewertungsverfahren und gemeinsam entwickelten Kriterien und Richtlinien. Das gemeinsame Verständnis der Untergrundstrukturen in den alpinen Vorlandbecken erlaubt den nachhaltigen Ausbau von Ökoenergien durch die effiziente Nutzung der Geopotenziale im Untergrund.

Der Lehrstuhl Hydrogeologie an der Technischen Universität München bearbeitet dabei im Auftrag des bayerischen Landesamtes für Umwelt die dreidimensionale Temperaturverteilung im süddeutschen Molassebecken.

Konsortium:

  • Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU) – Geologischer Dienst
  • Amt der Oberösterreichischen Landesregierung (LandOö)
  • Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)
  • Geologische Bundesanstalt Österreich (GBA)
  • Geološki zavod Slovenije (GeoZS)
  • Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA)
  • Regierungspräsidium Freiburg – Landes¬amt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau Baden-Württemberg (LGRB)
  • Regionalverband Bodensee – Oberschwaben (RVBO)
  • Regione Emilia-Romagna – Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli (RER-SGSS)
  • Regione Lombardia (RLB) – Direzione Generale Territorio e Urbanistica
  • République et Canton de Genève – Département de l’environnement, des transports et de l’agriculture (DETA)
  • Schweizerisches Bundesamt für Energie (BfE)
  • Schweizerisches Bundesamt für Landestopografie (swisstopo)
  • Technische Universität Bergakademie Freiberg (TU BAF)
  • Technische Universität, Lehrstuhl für Hydrogeologie (TUM)

Laufzeit:

September 2012 – Juni 2015

Fördergeber:

Das GeoMol Projekt wurde als Teil der Europäischen Territorial Kooperation vom Alpine Space Programme gefördert.

Link:

http://www.geomol.eu/

Projektbeschreibung:

Das Projekt zielt auf die Neuentwicklung eines Meßgeräts zur effizienteren Planung oberflächennnaher geothermischer Anlagen: Die Überdimensionierung von oberflächennahen geothermischen Anlagen wie Flächenkollektoren oder Erdkörben ist einer der Gründe, warum diese Anlagen sich bisher nicht im Markt breiter etabliert haben.

Mit GeoSurf soll erstmals, anstelle grober Schätzungen der Bodenbeschaffenheit, das oberflächennahe geothermische Potential (bis in 20 Meter Tiefe) mit Hilfe von elektrophysikalischen Messmethoden in situ ermittelt und visualisiert werden. Im Projekt erfolgt die Entwicklung eines robusten GeoSurf-Messgerätes mit der entsprechenden Software, das geoelektrische Parameter kartiert und an die gewünschten geothermischen Parameter, wie z.B. die Wärmeleitfähigkeit, korreliert. Auf Basis der in situ gemessenen Kenngrößen wird zudem ein neues Modell und, daraus abgeleitet, ein einfaches benutzerfreundliches Planungstool zur Ermittlung der Kollektorparameter und des Flächenbedarfs entwickelt. Ziel des Projektes ist es, eine Verringerung des benötigten Flächenbedarfs um >30 % nachzuweisen, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Die Messtechnik und Planungssoftware werden an ausgewählten Kundenobjekten u.a. durch Monitoring einer vorher geplanten und installierten Kollektoranlage getestet.

Konsortium:

  • Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern, Lehrstuhl für Geologie (AG oberflächennahe Geothermie)
  • Tewag Technologie – Erdwärmeanlagen – Umweltschutz GmbH
  • WFS Elektrotechnik GmbH

Laufzeit:

November 2014 – Januar 2017

Fördergeber:

BMWi – Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Förderkennzeichen:

KZ 3120703ST4

Projektbeschreibung:

Ziel des Projektes „GRAME“ ist es, Grundlagen für eine ganzheitlich optimierte und nachhaltige Reservoirerschließung für tiefengeothermische Anlagen im bayerischen Molassebecken zu erarbeiten. Mit einer flächendeckenden weitgehend verbesserten Kenntnis des Untergrunds und damit verknüpften ganzheitlichen Erschließungsszenarien sollen Großprojekte zur Stromerzeugung von bis zu 50 MWel und zur Wärmeerzeugung von bis zu 400 MWth pro Erkundungsfeld ermöglicht werden. In diesem Vorhaben soll mit der großflächigen 3D Seismik München Süd zum ersten Mal das hydrothermale Reservoir unter einer Großstadt in einem zusammenhängenden Entwicklungskonzept erkundet werden. Die seismische Datensammlung und Auswertung der Daten mit neuesten Methoden soll der Optimierung der Erschließung der Erdwärme zur langfristigen umweltschonenden Wärmeversorgung der Stadt München in einem bereits weitgehend ausgebauten Wärmenetz dienen. Mit diesem Vorhaben sollen die Grundlagen geschaffen und für den Süden Münchens aufgezeigt werden, wie das Potential der hydrothermalen Geothermie im bayerischen Molassebecken sehr viel besser genutzt und damit ein wesentlicher Beitrag zur CO2 Einsparung in Deutschland geleistet werden kann.

Teil-Arbeitspakete TUM:

  • Flexible ORC-Systeme mittlerer Leistungsklasse für Geothermieanwendungen:
    Vielversprechende Kraftwerkskonzepte werden im mittleren Leistungsbereich für einen flexiblen Temperaturbereich entwickelt. Ziel ist es dadurch ein standardisiertes ORC-Produkt zu haben, was sich den unterschiedlichen Fündigkeiten im bayerischen Molassebecken anpassen lässt.
  • Gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung:
    Während bei reinen Wärmeprojekten der Bedarf durch die Leistung der Förderpumpe geregelt wird, beschränkt sich die Stromproduktion bei KWK-Anlagen auf die Nutzung von Überschusswärme. Durch eine unterschiedliche Verschaltung bzw. Integration der Wärmeauskopplung kann mehr oder weniger Flexibilität erreicht werden.
  • Rückkopplung auf bestehende KWK-Anlagen:
    Das SWM-Gebiet wird von zwei großen KWK-Anlagen versorgt. Die beiden fossilen, konventionellen Kraftwerke können aufgrund ihrer Wärmeauskopplung wirtschaftlich betrieben werden. Eine Wärmeversorgung, die überwiegend auf Geothermie basiert, wird den Anlagenbetrieb der fossilen HKW stark beeinflussen. Diese Auswirkungen werden durch ein Modell abgeschätzt.
  • Strategien zur Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit:
    Die Versorgungssicherheit bei Wärme und Strom ist essentiell und muss zu allen Zeitpunkten gewährleistet werden. Durch die im Projekt GRAME verfolgte Strategie mehrerer Förderbohrungen kann bereits eine gewisse Redundanz bei der Wärmeversorgung erreicht werden. Für die Abdeckung der Spitzenlast und des Strombedarfs sind neue Konzepte notwendig. Hierfür sollen mathematische Methoden angewendet werden.

Konsortium:

  • Stadtwerke München (SWM) Services GmbH
  • Erdwerk GmbH
  • Geophysik und Geotechnik Leipzig (GGL) GmbH
  • Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG)
  • Technische Universität München (TUM), Lehrstuhl für Energiesysteme

Laufzeit:

Dezember 2015 – März 2018

Fördergeber:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Projektträger Jülich│Forschungszentrum Jülich GmbH

Projektbeschreibung:

Die BMW Group startet auf dem Gelände des BMW Werks Dingolfing ein Forschungsprojekt zur innovativen Zwischenspeicherung von Wärmeenergie in 500 bis 700 Meter Tiefe in einem sogenannten Hochtemperatur-Aquifer-Speicher. Der Lehrstuhl für Hydrogeologie und das Institut für Wasserchemie der TUM begleiten das Projekt wissenschaftlich. Ziel ist es, auf dem Areal des BMW-Standortes in Dingolfing den ersten Hochtemperatur-Grundwasserwärmespeicher („High-Temperature Aquifer Thermal Energy Storage – HT-ATES“) zu errichten. Das in dieser Form weltweit einzigartige Vorhaben leistet einen wichtigen Beitrag zur Grundlagenforschung im Bereich Wärmespeicherung. Im Erfolgsfalle würden neue Möglichkeiten für eine dezentrale Energieproduktion und -speicherung eröffnet werden, was zu erheblichen CO2-Einsparungen führen könnte.

Die gemeinsame Erzeugung von Energie und Wärme durch Kraft-Wärme-Kopplung ist ökonomisch und ökologisch vorteilhaft. Allerdings ist bei annähernd konstantem Strombedarf die Wärmeabnahme saisonalen Schwankungen unterworfen. Das Konzept sieht die Speicherung dieser Überschusswärme in einem Kalkstein-Grundwasserleiter aus der Zeit des Oberen Jura in einer Tiefe von 500 Metern vor. Die Wärmeenergie kann im Winter bei Bedarf wieder abgerufen werden. Zur Wärmespeicherung wird zunächst kaltes Grundwasser über eine Förderbohrung gewonnen, an der Oberfläche mithilfe der überschüssigen Wärme auf rund 130 Grad Celsius erwärmt und über ein zweites Bohrloch wieder zurück in den tiefliegenden Grundwasserleiter eingespeist. Dort wird die Wärme im Gestein gespeichert und kann im Winter in Form von Heißwasser wieder gefördert werden. Nachdem dem heißen Wasser an der Oberfläche über Wärmetauscher die Wärmeenergie entzogen wurde, wird es erkaltet wieder in den Untergrund zurückgeführt. Der Wasserkreislauf ist geschlossen und das Grundwasser kommt nicht mit dem obertägigen Werkskreislauf in Kontakt.

Dieses einzigartige und innovative Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Forschung im Bereich der Wärmespeicherung und der Erneuerbaren Energien. Im Erfolgsfall wird die Effizienz der dezentralen Energieproduktion und -speicherung gesteigert und so die CO2-Produktion insgesamt verringert. Der Nachweis der Machbarkeit einer solchen Wärmeenergiespeicherung wäre ein wichtiges Etappenziel auf dem Weg zur nachhaltigen Energieversorgung.

Aufbauend auf den Projektergebnissen soll eine Pilotanlage installiert und wissenschaftlich überwacht werden.

Konsortium:

  • BMW AG
  • Aquasoil Ingenieure & Geologen GmbH
  • ERDWERK GmbH
  • HydroConsult GmbH
  • Technische Universität München, Lehrstuhl für Hydrogeologie
  • Technische Universität München, Institut für Wasserchemie

Laufzeit:

  • Phase I:  2013-2016
  • Phase II: 2016-2022 (geplant)

Fördergeber:

  • Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie
  • BMW AG

 

Downloads und Links:

Projektbeschreibung:

Das Ziel des Forschungsprojektes „IsoMol“ ist es, die Fließdynamik im Grundwasserleiter des Oberjura (Malmaquifer), der für die hydrothermale geothermische Energiegewinnung im Bayerischen Molassebecken intensiv genutzt wird, gesamtheitlich zu betrachten. Um die komplexen Fließsysteme im Tiefengrundwasserleiter besser zu verstehen, werden hydrogeologische, isotopen- und geochemische Informationen miteinander verknüpft und zusammen ausgewertet.

Bisherige Erkenntnisse lassen auf die Hypothese schließen, dass sich das Tiefengrundwasser aus mehreren Komponenten zusammensetzt:

  • einer rezenten meteorischen Frischwasserkomponente,
  • einer glazialen Schmelzwasserkomponente mit abgereicherten Signaturen in den stabilen Wasserisotopen,
  • einer „extremen“ Formationswasserkomponente und
  • einer sehr alten Tiefenwasserkomponente.

Zum Erreichen der Ziele des Forschungsprojektes, werden geo- und isotopenchemische Untersuchungen an ausgewählten Standorten ausgewertet und im Zusammenhang mit den hydraulischen Daten interpretiert. Im Rahmen einer neuen Messkampagne werden darüber hinaus spezielle Messverfahren eingesetzt und vom Standardmessprotokoll abweichende isotopenchemische Parameter untersucht.

Konsortium:

Laufzeit:

15 Monate

Fördergeber:

Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz

Link:

www.hydro.geo.tum.de/projects/isomol/

Projektbeschreibung:

Innerhalb des ITER Projektes “Improving Thermal Efficiency of hoRizontal ground heat exchangers”  soll mit Hilfe verschiedener Bodensubstrate die Effizienz von vertikalen Kollektorsystemen bzw. deren Sonderformen (z.B.: Erdkörben) gesteigert werden um die Attraktivität bzw. Akzeptanz dieser  Art der geothermischen Energienutzung weiter zu steigern. Das Projekt wird im Zuge eines Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Individual Fellowships (IF) durch die EU im Rahmen von Horizon 2020 gefördert und innerhalb der AG oberflächennahe Geothermie betreut.

Im Zuge von ITER koordiniert der Lehrstuhl für Geologie der Friedrich-Alexander-Universität, in Zusammenarbeit mit der REHAU AG + Co, auch das Monitoring eines Kollektortestfeldes sowie begleitende bodenkundliche und geophysikalische Labortests.

Konsortium:

  • REHAU AG+CO (REHAU), Deutschland
  • Fischer Spezialbaustoffe GmbH, Heilsbronn
  • Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern, Lehrstuhl für Geologie (AG oberflächennahe Geothermie)

Laufzeit:

November 2015 – Oktober 2017

Fördergeber:

Europäische Union – HORIZON 2020 – MSC Fellowship

Förderkennzeichen:

N° 661396

Links:

iter-geo.eu

Projektbeschreibung:

KompakT is a joint project between the TUM.GTT and the Chair of hydrogeology. Here we focus on the compaction state of the Cenozoic sediments of the North Alpine Foreland Basin and its underlying Mesozoic basement sediments to better understand the distribution of porosity, permeability and density of the subsurface in southern Bavaria. The results also help to better constrain velocity models for seismic processing and to understand the hydraulic activity of the North Alpine Foreland Basin over geological timescales. KompakT is funded by the Bavarian Environmental Agency.

Konsortium:

  • Lehrstuhl für Hydrogeologie, AG Geothermie, Technische Universität München
  • Professur für Geothermal Technologies, Technische Universität München

Laufzeit:

September 2020 – November 2023

Fördergeber:

Bayerisches Landesamt für Umwelt

Link:

https://www.cee.ed.tum.de/gtt/research/projects/

Projektbeschreibung:

In dem Projekt SondEx soll u.a. eine neue innovative Bohrtechnik entwickelt und getestet werden mit der es möglich ist, vertikale Geothermiesonden  schnell und kostengünstig zu installieren  und im Bedarfsfall wieder ausbauen zu können.

Das GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ist  innerhalb des Projektes mit der Materialprüfung und der Bohrtechnikentwicklung im Labormaßstab (inkl. Prüfkörperentwicklung) betraut. Im Zuge von SondEx beteiligt sich die AG oberflächennahe Geothermie, in Zusammenarbeit mit GMP – Geotechnik GmbH & Co. KG, auch am Monitoring von Probebohrungen auf einem-Testfeld in Haßfurt.

Konsortium:

  • GMP – Geotechnik GmbH & Co. KG, Beratende Ingenieure und Geologen, Würzburg
  • Brunnen & bohren Marquardt, Haßfurt
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern, Lehrstuhl für Geologie (AG oberflächennahe Geothermie)

Laufzeit:

Januar 2016 – Dezember 2017

Fördergeber:

BMWi – Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Förderkennzeichen:

ZF 40222801GM5

Projektbeschreibung:

In einem zukünftig stark sektorgekoppelten, erneuerbaren Energiesystem kann die Fernwärmeversorgung aufgrund zahlreicher Vorteile gegenüber einer gebäudespezifischen Wärmeversorgung eine Schlüsselposition für eine gesellschaftlich akzeptierte, ökonomische Transformation des Energiesystems einnehmen. In Teilprojekt 8 des Forschungverbundes „STROM“ sollen daher sowohl auf bayerischer als auch regionaler Ebene verschiedene Optionen einer zukünftigen Fernwärmeversorgung untersucht, deren Kostenstruktur detailliert analysiert und eine optimierte Methodik zur Fernwärmenetzplanung entwickelt werden.

Das Teilprojekt gliedert sich in sechs Arbeitspakete (AP):

  • AP 1: Analyse Kosten Fernwärmenetze
  • AP 2: Automatisierte Fernwärmenetzplanung
  • AP 3: Energiesystemoptimierung Bayern
  • AP 4: Aufbau Energiesystemmodell Typbeispiele
  • AP 5: Durchführung Ausbauoptimierung Typbeispiele
  • AP 6: Projektmanagement

Konsortium:

Das Konsortium besteht aus fünf bayerische Hochschulen und Universitäten sowie 26 Industrieunternehmen. Die Projektkoordination erfolgt unter dem Dach der Munich School of Engineering der Technischen Universität München. In Teilprojekt 8 sind folgende Partner involviert:

  • Lehrstuhl für Energiesysteme der Technischen Universität München
  • Energie-Wende-Garching GmbH & Co. KG
  • SWM Services GmbH

Laufzeit:

April 2021 – März 2024

Fördergeber:

Bayerische Forschungsstiftung

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