Forschungsplattform Geoenergiesysteme
Niedersachsen hat das Potential, eine Vorreiterrolle beim Umbau zur nachhaltigen Energieversorgung einzunehmen. Die geografische Lage und geologischen Bedingungen machen Niedersachsen zu einem idealen Standort für die Nutzung von Geoenergiesystemen. Durch die Einrichtung eines Verbundprojektes soll die Nutzung von Geoenergiesystemen für die effektive und nachhaltige Energieversorgung mit erneuerbaren Energien demonstriert werden.
Die Plattform Geoenergiesysteme wurde beantragt durch die Technische Universität Clausthal, die Leibniz Universität Hannover, die Georg-August-Universität Göttingen, gemeinsam mit dem Institut für Solarenergieforschung GmbH Hameln sowie dem LIAG-Institut für Angewandte Geophysik.
Sprecherstandorte sind die Technische Universität Clausthal und die Leibniz Universität Hannover. Das Sprecher:innenteam besteht aus Prof. Dr. Leonhard Ganzer (Technische Universität Clausthal) und Prof. Dr. Insa Neuweiler (Leibniz Universität Hannover). Koordinator ist Dr.-Ing. Birger Hagemann (Technische Universität Clausthal).
Ziele, Methoden und Innovationsbereiche
Motivation und Forschungsansatz
Niedersachsen soll eine Führungsrolle im Bereich der "Nutzung von Georeservoiren" erhalten, die national und international sichtbar ist. Durch die Bündelung von Aktivitäten von wissenschaftlich und technisch führenden Landeseinrichtungen und Unternehmen sollen offene Forschungsfragen geklärt werden, die bisher ein Hinderungsgrund für eine nachhaltige und wirtschaftliche Nutzung der geologischen Alleinstellungsmerkmale in Niedersachsen darstellten.
Die technische Machbarkeit, die Optimierung und die Möglichkeiten der Gas- und Wärmespeicherung sowie der geothermischen Nutzung sollen exemplarisch anhand des Geoenergy Lab Burgwedel erarbeitet werden. Hierzu wird zunächst ein 3D-Modell des Geoenergy Lab Burgwedel auf Basis verfügbarer Daten erstellt. Anhand der Durchführung experimenteller Untersuchungen im Labor und numerische Simulationsstudien sollen Risiken aufgezeigt werden und die Gas- bzw.- Wärmespeicherung optimiert werden.
Das Ziel des Verbundprojektes ist es, die Energiebereitstellung aus Photovoltaik und Windkraft durch Speicherung der Energie als Wärme- und stoffliche Energie in porösen Formationen zu verbessern. Unsicherheiten und Risiken sollen reduziert werden, um ökonomisch und ökologisch sinnvolle Optionen zu schaffen. Das Projekt soll auf dem Versuchsstandort bei Burgwedel durchgeführt werden und die Ergebnisse werden auf andere Standorte mit ähnlichen geologischen Gegebenheiten übertragbar sein.
Innovationsbereiche
Name | Forschungsfragen |
I. Nachnutzung und Gasspeicherung | Niedersachsen ist, mit über 50% der gespeicherten Energie, führend bei der untertägigen Gasspeicherung in Deutschland. Es bietet ein großes Potenzial für die Erweiterung der Speicherkapazität, insbesondere für Wasserstoff. |
II. Geothermie und Wärmespeicherung | Mit Bezug auf das Geoenergy Lab Burgwedel soll das Potenzial für die gemeinsame Nutzung von Geothermie, Solarthermie und Hochtemperatur-Wärmepumpen untersucht werden, um die Wärmewende zu unterstützen. |
III. Bewirtschaftung und Optimierung | In diesem Innovationsbereich werden numerische Modelle eingesetzt, um die Geothermie und Gasspeicherung zu optimieren und Unsicherheiten zu quantifizieren. Ziel ist es, ein digitales Werkzeug zu erstellen, das eine gute Balance zwischen Effizienz und Genauigkeit erzielt. |
Innovationsbereich I - Nachnutzung und Gasspeicherung
Die Nationale Wasserstoffstrategie des Bundes von 2020 hebt Wasserstoff als Schlüsselelement der Energiewende hervor. Bis 2030 kann Deutschland etwa 20 TWh pro Jahr an grünem Wasserstoff erzeugen, aber der Bedarf wird auf 100 TWh steigen. Eine geeignete Transportinfrastruktur und Speichermöglichkeiten werden daher eine essenzielle Bedeutung erlangen.
Innovationsbereich II - Geothermie und Wärmespeicherung
Die Geothermie ist eine wichtige erneuerbare Wärmequelle, jedoch fällt die tiefe Geothermie in Niedersachsen aufgrund hoher Investitionskosten und hohem Fündigkeitsrisiko hinter ihrem Einsatzpotenzial zurück. Die oberflächennahe und mitteltiefe Geothermie in Kombination mit Wärmepumpeneinsatz ist eine gute Alternative.
Innovationsbereich III - Bewirtschaftung und Optimierung
Die Optimierung der Nutzung des Untergrunds für die Speicherung von Energie oder als Energiequelle ist wegen der hohen Investitionskosten verbunden mit hohen Risiken ein wichtiges Anliegen. Zur Bewertung der Risiken spielen sozialen Dynamiken eine wichtige Rolle. Die Identifikation und Bewertung der Risiken ist von entscheidender Bedeutung, um die Sicherheit und Umweltfreundlichkeit der Nutzung des Untergrunds zu gewährleisten.