Obwohl in Deutschland ein jahreszeitenbedingter Versatz von Wärme-/Kälteangebot und -nachfrage besteht, stellt die Aquiferspeicherung (ATES) bei der thermischen Energieversorgung, ganz im Gegensatz zu Nachbarländern wie den Niederlanden, bislang keine attraktive saisonale Speicher- und Nutzungsoption dar. In der Literatur und in vergangenen Forschungsprojekten wird daher insbesondere auf die Bedeutung von Demonstrationsanlagen als Grundlage für eine breitere ATES-Anwendung hingewiesen. Das vorgeschlagene Verbundvorhaben zielt daher darauf ab, eine solche Demonstrationsanlage in Form eines oberflächennahen Niedrigtemperatur-Aquiferspeichers (NT-ATES) umzusetzen und wissenschaftlich zu begleiten.

In diesem Zusammenhang sollen die wichtigsten Aspekte einer erfolgreichen ATES-Umsetzung, beginnend von der Auslegung und Planung über die Integration und Inbetriebnahme bis hin zur thermischen Energieversorgung im urbanen Raum untersucht werden. Für die Umsetzung der Demonstrationsanlage ist ein Gewerbegebiet in Berlin vorgesehen, welches derzeit die Gebäudenutzung nachhaltig umstrukturiert und dabei vor allem auf ein klimaschonendes Heiz- und Kühlkonzept setzt. Zu den wichtigsten Schwerpunkten des vorgeschlagenen Vorhabens zählen die hydraulische ATES-Konzeption in Lockergesteinsformationen mit Fein- und Kiessanden sowie die Entwicklung eines innovativen in-situ Monitoringkonzepts, welches die thermisch-hydraulischen sowie geochemischen und ökologischen Untergrundprozesse in Abhängigkeit des thermischen Wärmeeintrags durch den Speicherbetrieb erfasst.

Da die faunistische und mikrobielle Grundwasserökologie sich gegenüber der thermischen Nutzung des Grundwassers als äußerst sensibel erweisen kann, soll diese sowohl lokal am Standort als auch regional flächendeckend beprobt und analysiert werden. Außerdem sollen insbesondere die spezifischen genehmigungsrechtlichen Anforderungen am Beispiel der geplanten Demonstrationsanlage untersucht werden, um in Zusammenarbeit mit den lokalen Wasserbehörden Lösungen für eine Reduzierung der Umsetzungshemmnisse und für eine Vereinfachung und Beschleunigung der Verfahren zu entwickeln.

Des Weiteren sollen gekoppelte thermisch-hydraulische Modelle des Untergrundes angefertigt und mit verschiedenen gebäude-seitigen Energiebedarfsszenarien sowie integrierbaren innovativen Zusatztechnologien gekoppelt werden, um synergetische Nutzungsmöglichkeiten zu evaluieren und um einen nachhaltigen und thermisch ausgeglichenen Speicherbetrieb abzubilden. Ebenso soll die mit der ATES-Technologie verbundenen Investitionen dem wirtschaftlichen, technischen, ökologischen und energetischen Nutzen gegenübergestellt werden, wobei insbesondere die Möglichkeit der thermischen Speicherung und Nutzung oberflächennaher Grundwasserleiter in Kombination mit nachhaltigen in-situ Sanierungen von Altlasten und Kontaminationen geprüft werden soll. Schließlich sollen die gesammelten Erkenntnisse in Form von Workshops mit öffentlicher Beteiligung sowie abgeleiteten Handlungsempfehlungen für eine ATES-Umsetzung und Nutzung in Deutschland verwertet werden.