Überlingen

Überlingen

 
Projektpartner
    • Stadtwerke am See GmbH & Co. KG

     

    Projektziel
    • Überschüssige Abwärme soll durch Anwendung eines tiefen Hochtemperatur-ATES dezentral saisonal gespeichert und zu Bedarfszeiten wieder entnommen werden.

     

    Die Stadtwerke am See (Friedrichshafen) verfügen über ein umfangreiches Erdgas-, Wasser- und Stromnetz sowie über verschiedene Fernwärmenetze. In der Zukunft soll das Nahwärmenetz von Friedrichshafen weiter auf ökologischer Basis ausgebaut werden. Die Stadtwerke am See haben ein Konzessionsgebiet zur Nutzung von Erdwärme erworben, um die Tiefe Geothermie zu nutzen.

     

    Im Projekt ist beabsichtigt:

     

    1. Den tieferen Untergrund in einem geologischen Modell 3-dimensional zu beschreiben.
    2. Es soll eine analytische und eine numerische Modellierung von Wärmetransport im Untergrund vorgenommen werden.
    3. Dazu sollen einzelne geothermische Nutzhorizonte (Horizonte mit einer erhöhten Durchlässigkeit) in das numerische Modell eingepflegt werden.

     

    In Friedrichshafen fällt an verschiedenen Standorten Überschusswärme an, vorzugsweise in den Sommermonaten. Es ist deshalb weiterhin vorgesehen:

     

    4. Die Einspeisung und Ausbreitung der Überschusswärme in den Untergrund anhand des numerischen Modells zu simulieren.
    5. Für die Wintermonate soll entsprechend die Entnahme von Wärme aus dem Untergrund berechnet werden.
    6. Simulation einer dezentralen Wärmespeicherung mittels thermisch-hydraulisch-chemischer Modellierung z.B. mit FEFLOW-PHREEQC (Software zur Grundwasser-Modellierung).

     

    In Zusammenarbeit mit den Stadtwerken werden die Betriebsdaten erhoben sowie die Überschusswärme ermittelt. So soll eine Analyse möglicher Erzeuger und Nutzer/Verbraucher zum Anschluss an diesen dezentralen ATES vorliegen (Temperaturen, Wärmemengen, Leistungen, Betriebsdaten). Die Anbindung und Modellierung der Energieströme des Gesamtsystems (ober- und untertägig) erfolgt mit Hilfe von Simulationswerkzeugen (z. B. TRNSYS).

    Im Projekt ist außerdem vorgesehen, die verschiedenen Key-Performance-Parameter und -indikatoren für das Monitoring in einer späteren Betriebs-/Realisierungsphase zu definieren.

     

    Projektstand

     

    Zunächst wurden für das Untersuchungsgebiet alle verfügbaren Informationen über den tieferen Untergrund zusammengetragen, d. h. geologische Detailkarten, geologische Schnitte, Schichtenverzeichnisse von Tiefbohrungen, Angaben über hydraulische Eigenschaften der einzelnen geologischen Einheiten im tieferen Untergrund (Druckpotentiale, Durchlässigkeiten, Speichereigenschaften, etc.) sowie deren thermische Parameter. Die Schichtenverzeichnisse mussten z.T. beim Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (LGRB), z. T. jedoch auch bei Erdöl-/Erdgasfirmen direkt angefragt und bezogen werden.

    Im Rahmen einer Masterarbeit wird derzeit ein numerisches Modell für das Untersuchungsgebiet erstellt. Die zuvor erhobenen Daten und Informationen werden in das Modell eingepflegt. Die Modellierung erfolgt mit der Software FEFLOW. Das Programm erlaubt eine thermisch-hydraulisch gekoppelte Modellierung. Der Standort von zwei virtuellen Bohrungen zur Simulation der Injektion von sommerlicher Überschusswärme und Förderung von Wärme zu Bedarfszeiten (Winter) wurden festgelegt. Nach Eichung und Validierung sind erste Rechenläufe zur Abschätzung der hydraulischen und thermischen Reichweite im Reservoirbereich vorgesehen. Weiteres Ziel ist die Abschätzung maximaler Injektions- und Förderraten, d. h. maximale Wärmemengen, die eingelagert und die wiedergewonnen werden können.

    Demostandorte (Bildquelle © Hochschule Offenburg / CS)