Assoziierte Forschungsprojekte

Projektbeschreibung:

Im Rahmen des DECAGONE Projektes geht es um die Demonstration innovativer Komponenten und Ansätze für ORC Systeme im Rahmen eines 2 MWel ORC Demonstrator, welcher in einem Stahlwerk in Tschechien realisiert wird. Während der direkte Anwendungsfall für das Projekt die industrielle Abwärmenutzung darstellt, sind viele der Aktivitäten im Projekt allgemein auf andere Anwendungsfälle wie die Geothermie übertragbar. Der Lehrstuhl für Energiesysteme der TUM beschäftigt sich im Rahmen des Projektes intensive mit thermo-ökonomischen Optimierungen von ORC Systemen, dynamischen Simulationen zur verbesserten Regelung von ORC Kraftwerken sowie einer optimierten detaillierten Planung von Luftkondensatoren für ORC Systeme.

Konsortium:

• Enertime
• CEA
• Sintef
• NTUA
• TUM
• ULIEGE
• etc.

Laufzeit:

Juli 2022 – Juni 2026

Fördergeber:

European Comission (Program Climate, Energy and Mobility)

Förderkennzeichen:

101069740

Link:

https://decagone.eu/

Projektbeschreibung:

The aim of the present project is to study the influence of initial rock properties (porosity, grain size and shape), deformation (compaction, shearing and combinations) and crack healing on the development of deformation bands and faults. An extended DEM approach with multi-scale aggregates and healing algorithms will be used to study structures on the grain and single fault scale, whereas the reservoir scale flow properties will be determined with continuum models.

Konsortium:

• GeoZentrum Nordbayern
• Materialwissenschaften (FAU)
• Physik (FAU)
• Chemie (FAU)
• Mathematik (FAU)
• Mechanik (FAU)

Laufzeit:

Januar 2022 – Dezember 2024

Fördergeber:

DFG

Förderkennzeichen:

DFG Graduiertenkolleg GRK 2423

Link:

https://www.frascal.research.fau.eu/

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.

Disclaimer excluding Agency responsibility. The information and views set out in this website are those of the authors and do not necessarily reflect the official opinion of the European Union. Neither the European Union institutions and bodies nor any person acting on their behalf may be held responsible for the use which may be made of the information contained therein.

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:

Ziel des Projektes ist die Ermittlung der Reibungsparameter, der Verformungs- und der Festigkeitseigenschaften der Reservoirgesteine und der geeigneten Analoggesteine. Hierfür werden die folgenden Teilziele definiert, die jeweils in einem Arbeitspaket zusammengefasst werden können:

1.Auswahl und Bearbeitung repräsentativer und geeigneter Prüfkörper für die Triaxialversuche

2.Auftragsvergabe, ingenieurgeologische Begleitung und Auswertung der mehrstufigen Triaxialversuche an in situ Reservoirgesteinen und Analoggesteinen

3.Integration der gewonnenen Daten und Erkenntnisse in eine verbesserte Zuordnung der Reservoirgesteine zu geeigneten Analoggesteinen

Konsortium:

• TUM Lehrstuhl für Ingenieurgeologie
• TUM Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation

Laufzeit:

Januar 2023 – Dezember 2023

Fördergeber:

Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst

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:

Das GeoBOOST-Projekt zielt darauf ab über die Entwicklung von robusten Regelwerken, erfolgreichen Geschäftsmodellen und verstärkter Fachkräfteausbildung den Anteil von erdgekoppelten Wärmepumpen im Wärmemarkt zu erhöhen.

Konsortium:

• EGEC-European Geothermal Energy Council, Belgien
• TUM – LS für Hydrogeologie
• Polytechnische Universität Valenzia, Spanien
• geoEnergieKonzept GmbH, Deutschland
• Terra GeoServ Ltd, Ireland
• Rototec AB, Schweden
• GepSphere Österreich
• Groenholland geo energiesystemen BV, Niederlande
• PORT PC, Polen

Laufzeit:

Januar 2023 – Dezember 2026

Fördergeber:

EU-LIFE21-CET-POLICY

Förderkennzeichen:

LIFE21-CET-POLICY Project 101077613

Link:

https://www.cee.ed.tum.de/hydro/projects-ongoing/geboost/

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 Forschungsziel ist die erstmalige flächendeckende, dreidimensionale Erarbeitung von Grundlagendaten für eine Nutzung der Geo- und Speicherpotenziale. Im Fokus der Zielsetzung stehen die Erfassung und Parametrisierung der Potenziale der „untiefen“ geologischen Horizonte im Untergrund des Großraum Augsburgs und die nutzerspezifische Weiterentwicklung von 3D-Faziesmodellen. Hierbei sollen einmal der dreidimensionale Aufbau des Untergrundes, seine hydrogeologischen Eigenschaften, die Dynamik des Grundwassers und die relevanten Parameter für die Geo- und Speicherpotenziale im Großraum Augsburg betrachtet werden. Zu Beginn sollen die relevanten Parameter für die jeweilige Nutzung der Geo- und Speicherpotenziale des Untergrundes spezifiziert werden. Anhand der Nutzungsansprüche sollen die relevanten Geo- und Speicherpotenziale für den Großraum Augsburg ausgewählt und dreidimensional erfasst werden, wobei hier das Hauptaugenmerk auf den urbanen Bereich liegt. Auf Basis der Spezifikationen zu den Geo- und Speicherpotenzialen soll exemplarisch in Augsburg erarbeitet werden, wie den abgegrenzten relevanten Potenzialräumen im 3D-Modell entsprechend ihrer vorgesehenen Nutzung Attribute (Parameter) zugewiesen werden können, die dem Nutzer für die praktische Einschätzung ihrer Eignung die relevanten Informationen liefern.

Konsortium:

• TUM – Lehrstuhl für Hydrogeologie

Laufzeit:

Januar 2020 – Dezember 2023

Fördergeber:

Bayer. STMUV, Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz

Link:

https://www.cee.ed.tum.de/hydro/news/article/geospot-augsburg-kick-off/

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:

The ACTION addresses the inclusion of geothermal technologies into district heating and cooling systems in Europe to foster the de-carbonization of the heating & cooling market. With regard to technological solutions, the ACTION follows a strong bottom – up approach. Shallow-, intermediate as well as deep geothermal technologies are considered in monovalent or multivalent grids. Geothermal may act as a heating source, sink or storage and may be combined with other renewables (e.g. solar thermal), waste heat and other technologies like carbon capture and utilization. The ACTION covers networking, knowledge exchange & transfer, training and stakeholder interaction activities based on real  life case studies to investigate and promote solutions and roadmaps for raising the RES share in public heating and cooling grids to at least 30% in 2030 and at least 50% in 2050.

Konsortium:

• TUM – LS für Hydrogeologie
• LEAD: GeoSphere, Österreich
• Mitglieder aus allen 26 europäischen Ländern

Laufzeit:

Oktober 2019 – April 2024

Fördergeber:

EU-Cost Action

Förderkennzeichen:

CA18219

Link:

https://www.geothermal-dhc.eu/

Projektbeschreibung:

Das Ziel des Projektes GFK-Monitor ist ein Systemintegritäts-Management für Geothermiebetriebe zu entwickeln, bei dem die Betriebs-Daten genutzt, innovative Monitoringtechniken der Glasfaserkabel-Technologie integriert, und die Abläufe zur Überwachung standardisiert werden, um damit i) die Produktions- und Betriebssicherheit der Geothermie-Anlagen und ihre Effizienz zu erhöhen, ii) potentielle Umweltauswirkungen zu minimieren bzw. zu vermeiden.

Konsortium:

• TUM – LS für Hydrogeologie
• SWM Services GMBH München
• Fraunhofer IEG
• GFZ Helmholtz Zentrum Potsdam
• UGOE-Georg-August-Universität Göttingen

Laufzeit:

Juli 2022 – Juni 2025

Fördergeber:

BMBF – Bundesministerium für Bildung und Forschung

Förderkennzeichen:

03EE4036A

Link:

https://www.cee.ed.tum.de/hydro/projects-ongoing/gfk-monitor/

Projektbeschreibung:

Im Projekt GoEffective wird die in Bayern initiierte Datenbank zu Porendrücken nach dem Vorbild der World Stress Map (GFZ) ausgebaut und auf die anderen geothermischen Provinzen Deutschlands (ORG, NDB) erweitert. Kernstück des Projekts ist die Entwicklung eines Toolkits, dass semi-automatisiert die Porendruckdatenbank und World Stress Map nutzt, um an neuen Standorten eine erste Abschätzung des Porendruck- und Bruchgradientenprofils (PPFG) für eine verbesserte Bohrplanung und -durchführung generiert. Das Toolkit soll an ausgewählten Standorten im Molassebecken, ORG und NDB getestet werden.

Konsortium:

• TUM FG Geothermal Technologies (Lead)
• Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ)
• G.E.O.S. Ingenieur-mbH

Laufzeit:

Februar 2023 – Januar 2026

Fördergeber:

BMWK

Förderkennzeichen:

03EE4048A

Link:

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

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:

• Pressemitteilung der BMW AG.
• Funktionsprinzip Hochtemperatur-Aquiferspeicher – Forschungsprojekt BMW Werk Dingolfing.
• Mitteilung auf der BMW-Homepage.

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:

• Technische Universität München (TUM), Lehrstuhl für Hydrogeologie
• Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU)
• Hydrosion GmbH

Laufzeit:

15 Monate

Fördergeber:

Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz

Link:

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

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:

Ziel des beantragten Projekts ist die Erstellung eines integrierten, flächendeckenden 3D-Untergrundmodells des sedimentären Deckgebirges in Nordbayern (hier: Bayern nördlich des Molassebeckens), das dessen lithologische, petrophysikalische und strukturelle Variabilität abbildet. Das Untergrundmodell beabsichtigt durch Visualisierung komplexe Zusammenhänge verständlich zu machen sowie eine umfassende Datengrundlage für anwendungsbezogene, geowissenschaftliche Anwendungsbereiche (z.B. Ingenieur-, Hydro- und Rohstoffgeologie) zu schaffen.

Konsortium:

• GeoZentrum Nordbayern

Laufzeit:

Januar 2021 – November 2025

Fördergeber:

LfU

Projektbeschreibung:

Das Projekt SAPHEA beschäftigt sich mit der Marktentwicklung im Bereich der Integration der Geothermie und von Untergrundwärmespeichern in multivalente Wärme- und Kältenetze. SAPHEA’s übergeordnetes Ziel ist es ist die dafür vorherrschenden Barrieren durch die Entwicklung von Tools und Informationsplattformen zu minimieren.

Konsortium:

• GeoSphere, Österreich
• TUM – LS für Hydrogeologie
• TUM – LS für Energiesysteme
• E-Think, Österreich
• TU Wien, Österreich
• UNITO Universität Turin, Italien
• EGEC-European Geothermal Energy Council, Belgien
• AGH (Aademia Gorniczo-Hutnicza im. Stanislawa W Krakowie), Polen
• GEL-Geothermal Engineering LTD, England

Laufzeit:

Oktober 2022 – Juni 2025

Fördergeber:

EU-Horizon Europe

Förderkennzeichen:

Horizon Europe CL5-2021-D3-02-03 Project 101075510

Link:

Projektbeschreibung:

Optimale seismische Überwachung von tiefer Geothermie im innerstädtischen Bereich (LMU München). Die Geophysik (LMU) ist als Auftragnehmer im Rahmen der Überwachung der geothermischen Systeme im Großraum München tätig. Dabei agiert das Geophysikalische Observatorium der LMU als Datenzentrale aller im Umfeld von Geothermieanlagen befindlichen seismischen Stationen (betreiberseitig sowie öffentlich betriebene) und stellt die ermittelten Parameter (Datenqualität, automatische und manuelle Erdbebenortung, etc.) den Betreibern bzw. deren Unterauftragnehmern über einen Online Zugriff (u.a. WebGIS) zur Verfügung.

Konsortium:

• DMT
• BGR
• LMU

Laufzeit:

Mai 2019 – Februar 2023

Fördergeber:

BMWiK

Förderkennzeichen:

03EE4003G

Link:

https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Erdbeben-Gefaehrdungsanalysen/Projekte/Ingenieurseismologische_Gefaehrdungsanalysen/laufend/seiger.html

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 SpeicherCity werden innovative Modelle zur Systemintegration von Aquiferspeichern entwickelt, gekoppelt und auf unterschiedliche Standorte in Deutschland angewendet. Ziel des Projektsist die Integration von Aquiferspeichern in die heutigen sowie zukünftigen Energiesysteme.

Konsortium:

• KIT-Karlsruher Institut für Technologie
• TUM – LS für Hydrogeologie
• CAU-Christian Albrechts-Universität Kiel
• UFZ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung
• Fraunhofer IEG
• GFZ Helmholtz Zentrum Potsdam
• MLU- Martin Luther Universität Halle-Wittenberg

Laufzeit:

Juli 2022 – Juni 2025

Fördergeber:

BMBF- Bundesministerium für Bildung und Forschung

Förderkennzeichen:

03G0911D

Link:

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

Projektbeschreibung:

Im Projekt World Pressure Map soll eine globale Datenbank für Porendruckmagnituden entwickelt und ausgerollt werden. Die bayerische Datenbank dient hier als Ausgangspunkt und Template. Zusätzlich soll ein Qualitätsranking für Porendruckmagnitudendaten entwickelt werden und zu jedem Datenpunkt mögliche durchschnittliche seismische Geschwindigkeiten von nahegelegenen Tonsteinen aufgenommen werden, um globale Kompaktionstrends für die Porendruckanalyse abzuleiten. Das Projekt wir im Rahmen des ICDP-Schwerpunktprogramms gefördert und durchgeführt. Die Bohrungsdaten des ICDP und IODP sind daher der Fokus dieses Projekts. Das Projekt kollaboriert mit internationalen Experten zur Geomechanik und Porendruckanalyse.

Konsortium:

• TUM FG Geothermal Technologies (Lead)

Laufzeit:

Oktober 2023 – September 2025

Fördergeber:

DFG

Förderkennzeichen:

DR 1226/1-1

Link:

https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/517908693?context=projekt&task=showDetail&id=517908693&