Die Wärmewende ist die halbe Energiewende. Doch die Technologien der Wärmewende sind noch nicht so bekannt und verbreitet wie Wind- und Solaranlagen. Auf dem „Geothermiekongress 2023“ in Essen stellt das Fraunhofer IEG deshalb das Know-how vor, um Häuser, Quartiere und Industrie mit nachhaltiger Wärme aus regionaler Wertschöpfung zu versorgen. Sektorkopplung, Quartiersplanung, Bohrtechnik und Wärmepumpen stellen die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IEG nicht nur am eigenen Messestand, sondern auch in Vorträgen, Exkursion und Workshops vor.
„Die Wärmewende nimmt Fahrt auf. Stadtwerke und Industrie wollen ihre Wärmenetze zukunftsfest, versorgungssicher und nachhaltig aufstellen“, fasst Prof. Dr. Rolf Bracke, Leiter des Fraunhofer IEG, die aktuelle Stimmung der Branche zusammen. „Wir freuen uns, auf dem Geothermiekongress mit Akteuren und Macherinnen Ideen auszutauschen und die Energiesysteme der Zukunft zu entwickeln. Fraunhofer IEG bietet dazu anwendungsnahe Forschung und Beratung zu allen Wärmewendetechnologie von der integrierten Bewirtschaftung des Untergrundes über die Großwärmepumpe bis zur Sektorkopplung von Netzen und Speichern.“ Fraunhofer IEG versteht sich als Partner für die Neuentwicklung und Verbesserung von Technologien. Seine Roadmaps zur Tiefen Geothermie, zur Oberflächennahen Geothermie und zu Großwärmepumpen haben den Weg zu den benötigten Innovationen aufgezeigt. Seine Umsetzungsprojekte bei Stadtwerken und Unternehmen bringen Technologien in den Einsatz.
Mit zwei Modellen an seinem Stand zum Geothermiekongress macht Fraunhofer IEG neue Technologien anschaulich: Das Herzstück von Großwärmepumpen, die Fernwärmenetze und Industrie mit Wärme versorgen können, sind Verdichter. Ein Modell zeigt, woran Ingenieure im Projekt SteamScrew arbeiten: Ein Schraubenverdichter, der in einer Hochtemperatur-Wärmepumpe mit Wasser als umweltfreundlichem Kältemittel zur Bereitstellung von Wärme auf einem Temperaturniveau von 140 bis 200 Grad Celsius genutzt werden soll. Ein weiteres Modell zeigt die Mikroturbine MTD. Sie ermöglicht schmale Abzweige aus senkrechten Hauptbohrungen und hilft so Thermalwasserreservoire besser zu erschließen.
Workshops
In den Workshops des Kongresses adressiert Fraunhofer IEG verschiedene Zielgruppen mit Themen aus der anwendungsnahen Forschung. An Stadtwerke richten sich die Impulsvorträge von Rolf Bracke zu „Potenzial der Geothermie für Fern- und Nahwärme“, René Verhoeven zu „Nutzung von Grubenwasser im Bochumer Gewerbegebiet Mark51°7“ und Leonhard Thien zu „Wirtschaftlichkeit und Risikoabsicherung von Tiefengeothermieprojekten“ (19.10. 9 Uhr, 11:50 Uhr bzw. 15 Uhr). An Entwickler, Zulieferer und Projektierer richten sich Fabian Ahrendts mit dem Workshop „Großwärmepumpen mit geothermischen Wärmequellen” (19.10.2023: 9:00 Uhr).
Eine den Kongress begleitende Exkursion führt zum Standort des Fraunhofer IEG in Bochum. Im Technikum ermöglicht eine Bohranlage im beheizten Druckgefäß die Entwicklung von neuen Bohrverfahren bei Druck- und Temperaturbedingungen wie in kilometertiefen Bohrungen. Auf dem Bohrplatz steht der Prototyp eines saisonalen Wärmespeichers aus Grubenwasser, Solarthermie und Großwärmepumpe, welches Sommerwärme einspeichert und im Winter für das lokale Fernwärmenetz in der passenden Temperatur zur Verfügung stellt. Die Gebäude des Fraunhofer IEG heizt schon jetzt ein mitteltiefes Erdwärmesondenfeld, der GeoStar. Es wurde mit dem institutseigenen Bohrgerät BO.REX platzsparend von einem zentralen Bohrplatz aus sternförmig erbohrt, um ein großes Volumen im Untergrund zu erschließen. Es zeigt, wie Erdwärme auch unter Bestandsgebäuden genutzt werden kann.
Vorträge
Im Vortragsprogramm des Geothermiekongresses stellt Oliver Ritzmann am Beispiel „Tiefe Erdwärme für Aachen-Weisweiler“ eine geologische Risikoanalyse vor, die geeignete Explorationsmaßnahmen wie Modellierungen, Bohrungen oder seismische Vermessungen ableitet und die besondere sog. „Greenfield-Situation“ berücksichtigt, also die Tatsache, dass für frühe Geothermieprojekte kaum Daten über den tiefen Untergrund existieren (17.10.2023, 15:20 Uhr).
Weitere Expertinnen und Experten des Fraunhofer IEG tragen unter anderem zu folgenden Themen vor:
- Wärmewende in urbanen Bestandsquartieren (Timm Eicker, 17.10.2023: 12:10 Uhr)
- Wärme- und Kältenetz der 5. Generation mit Grubenwassernutzung (René Verhoeven, 17.10.2023, 15:20 Uhr)
- Strommarktorientierte Betriebsplanung- und Optimierungsstrategie der geothermischen Wärmepumpensysteme (Michael Rath, 17.10.2023, 16:10 Uhr)
- Development and testing of a hydraulic, mud-compatible DTH percussion hammer for geothermal-type drilling applications (Volker Wittig, 17.10.2023, 16:50 Uhr)
- Geothermischen Nachnutzung untertägiger Bergwerksinfrastrukturen (Jonas Enno Lehmann, 17.10.2023, 16:10 Uhr)
- Using Micro Turbine Drilling – MTD® (Niklas Geißler, 17.10.2023, 16:50 Uhr)
- Entwicklung einer Hochtemperatur-Wärmepumpe zur industriellen Wärmeversorgung (Simon Höckenkamp 17.10.2023, 17:30 Uhr)
- Erschließung des Bergwerks Bochum Dannenbaum zur Wärme- und Kältenutzung (Dimitra Teza, 18.10.2023, 9 Uhr)
- Hochtemperatur Aquiferspeicher im Bereich der Niederrheinischen Bucht (Olga Knaub, 18.10.2023 9:20 Uhr)
- Datenbasierte Modellierung für den optimalen Systembetrieb von saisonalen Untergrundspeichern (Hannes Gernandt, 18.10.2023, 10:20 Uhr)
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