Die Integration erneuerbarer Technologien in die Wärme- und Kälteversorgung wird durch den jahreszeitlichen Versatz zwischen Zeiten hoher Energieproduktion und Zeiten hoher Energienachfrage erschwert. Folglich sind in den letzten Jahren thermische Energiespeicher verstärkt in den Fokus gerückt. Das Forschungsvorhaben GeoSpeicher.bw untersucht den effizienten Einsatz geothermischer Speichertechnologien durch die wissenschaftliche Begleitung mehrerer Pilotprojekte in Baden-Württemberg. Ein Schwerpunkt des Forschungsvorhabens liegt auf der jahreszeitlichen Speicherung von Wärme und Kälte in Grundwasserkörpern, in sogenannten Aquiferspeichern (Abb. 1).

Abb 1: Aquiferspeicher Arlanda Airport (Stockholm). Die eingespeicherte Wärme aus dem Sommer wird für die Enteisung des Rollfeldes und für die Beheizung des Terminals im Winter verwenden. Die eingespeicherte Kälte aus dem Winter dient der Klimatisierung des Terminals im Sommer (Wigstrand 2009)

Weltweit wurden bereits über 2.800 Aquiferspeicher errichtet, davon über 90% in den Niederlanden und Schweden. Obwohl die bereits realisierten Projekte ein hohes CO2 Einsparpotential (>1.000 t/a) und geringe Amortisationszeiten (2-7 a) gezeigt haben, befinden sich in Deutschland derzeit nur drei Aquiferspeicher in Betrieb.

Ziel des Verbundvorhabens GeoSpeicher.bw ist es, die Aquiferspeicherung an drei Demostandorten in Baden-Württemberg zu testen:

Hockenheim: Saisonale Speicherung von Abwärme des Hallenbades „Aquadrom“ für den Winterbetrieb des Hallenbades und die Versorgung eines Jugendzentrums.
Karlsruhe: Errichtung eines Kältespeichers für die Klimatisierung eines Gebäudes am KIT Campus Nord.
Überlingen: Einspeicherung industrieller Überschusswärme in einem tiefen hochtemperatur Aquiferspeicher zur Versorgung eines bereits bestehenden Nahwärmenetzes.

Im Rahmen des Projektes werden in Zusammenarbeit mit den entsprechenden Projektpartnern Betriebsdaten (Temperaturen, Wärmemengen, Leistungen, Betriebsdaten) aller Projektstandorte erfasst. Darauf aufbauend soll anhand thermisch-hydraulisch-chemisch gekoppelter Untergrundmodelle die thermische Speicherung im Untergrund simuliert und durch geeignete Modellierung der Gesamtenergieströme eine optimale Gebäudeanbindung gewährleistet werden. Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts ist zudem eine projektbegleitende Öffentlichkeitsarbeit durch Partizipation der Bürger auf mehreren Ebenen (z.B. Daten-Sharing, Nachahmer-Workshops, Anwendung der VDI 7001 und 7000 für die Eignung bei geothermischen Anlagen).