Koordinationsstelle Tiefengeothermie
Die Koordinationsstelle dient allen interessierten Kommunen, Energieversorgern und sonstigen Geothermie-Akteuren als zentraler Ansprechpartner im Bereich der Tiefengeothermie. Sie soll dabei helfen, die im Koalitionsvertrag 2023 vereinbarte Rolle der Geothermie von 25 % der Wärmeversorgung in Bayern bis zum Jahr 2050 zu erreichen. Das Bayerische Wirtschaftsministerium fördert die Koordinationsstelle in enger Zusammenarbeit mit der Wissenschaft, in Form der Geothermie Allianz Bayern, die strukturell und personell mitangebunden ist.
Im Fokus der Koordinationsstelle stehen vor allem die Regionen, in denen Geothermisches Potenzial des Malm Tiefengrundwasserleiters vorhanden ist, aber noch nicht gehoben wurde. Aber wir wollen auch andere Regionen mit weiterem Geothermischem Potenzial betrachten und dort helfen Projekte ins Leben zu rufen.
Tiefe
Geothermie
Tiefengeothermie bezeichnet die Nutzung der Erdwärme, die anders als die oberflächennahe Geothermie, aus tiefen geologischen Schichten über 400 m Tiefe stammt. In Bayern gibt es bisher ca. 30 hydrothermale Tiefengeothermie Projekte im süddeutschen Molassebecken, die sich bereits im Betrieb oder in fortgeschrittener Planung befinden. In den meisten Fällen wird aus dem oberjurassische Malm Thermalwasser ab einer Temperatur von ca. 80°C und einer Tiefe von mehr als 2.500 Metern gewonnen. Dazu wird aus einer Förderbohrung das Wasser an die Oberfläche gepumpt, dort wird ihm an einem Tauscher die Wärme entzogen und das so abgekühlte Wasser über die Injektionsbohrung wieder in den tiefen Grundwasserleiter zurückgeführt. Tiefe Geothermie gilt in Bayern als wichtiger Baustein der Wärmewende, sie ist regenerativ und grundlastfähig und ist in vielen besiedelten Regionen verfügbar.
Mitteltiefe
Geothermie
Die mitteltiefe Geothermie wurde in den letzten Jahren als flachere Art der Tiefengeothermie in Deutschland vermehrt ins Spiel gebracht. In Kombination mit Großwärmepumpen können so auch flachere und damit kältere thermalwasserführende Schichten zur Fernwärmeversorgung geothermisch genutzt werden. Zwar ist die zu erwartende Leistung mitteltiefer Geothermie im Schnitt niedriger, aber auch das geologische Risiko und die Investitionskosten sind deutlich geringer. Damit wird Geothermie auch für kleinere Kommunen relevant. Hierfür bieten sich in ganz Bayern größere Regionen an in denen Horizonte in Tiefen zwischen 700 und 1.500 Metern liegen und aus bestehenden Bohrungen bekannt sind: Tertiäre Sande und der flachere Oberjura in Südbayern, der Buntsandstein und der Muschelkalk in Nordbayern. Gegenüber dem Angebots- und Nachfragepotenzial ist die Zahl der Projekte in Bayern bisher als gering einzustufen.
Tiefe
Erdwärmesonden
Erdwärmesonden entziehen als geschlossene geothermische Systeme dem Untergrund konduktiv Wärme, d.h. der Wärmeaustausch findet im Bohrloch über die Bohrlochwand direkt mit dem Gestein und ohne Austausch von Grundwasser statt. Während Erdwärmesonden in der oberflächennahen Geothermie weit verbreitet sind, gibt es in Deutschland nur wenige Beispiele tiefer Erdwärmesonden mit über 200 m, da die Investitionskosten bei zunehmender Bohrtiefe überproportional zunehmen. Gleichzeitig bleibt die Leistung geschlossener gegenüber offenen Systemen deutlich zurück. Dennoch ist abzusehen, dass sich, wenn für offene Systeme kein Grundwasser in ausreichender Menge vorhanden ist, bei zunehmender CO2 Bepreisung eine Nische für die tiefe Erdwärmesonden entwickeln kann. Sie unterliegen einem geringen geologischen Risiko, sind sehr wartungsarm, gut skalierbar und eignen sich z.B. für die Wärme- und Kälteversorgung von größeren Gebäudekomplexen bis hin zu kleineren Quartierslösung. Vor allem im urbanen Raum, in dem oft der verfügbare Platz für oberflächennahen Sonden begrenzt ist, können tiefe Erdwärmesonden, vorausgesetzt eine Genehmigung liegt vor, unabhängig von der Geologie gut eingesetzt werden.
Aquifer
Speichertechnologie
Die Aquifer-Speichertechnologie, auch bekannt als Aquifer-Wärmespeicherung (Aquifer Thermal Energy Storage, ATES), ist ein Verfahren zur Ein- und Ausspeicherung von thermischer Energie über natürliches Grundwasser als Trägermedium im Porenraum tieferer Gesteinsschichten. Zur Aquiferspeicherung werden Brunnen in diese Schichten gebohrt, das Grundwasser entnommen, an der Oberfläche erwärmt und anschließend durch eine weitere Bohrung wieder in den Aquifer zurückgeführt. Von dort kann es bei Bedarf wieder hochgeholt und zu Heizzwecken genutzt werden. In Verbindung mit überschüssiger Energie oder Abwärme, aber auch mit anderen regenerativen Quellen wie tiefer Geothermie ist dies eine zuverlässige, skalierbare hochtemperierte Wärmequelle bei geringen Bohrtiefen und geringen geologischen Risiken. In Bayern ist noch kein Speicher umgesetzt worden. Hierzu eignen sich vor allem mitteltiefe Horizonte, deren Verbreitung ähnlich der mitteltiefen Geothermie ist und weitgehend aus Tiefbohrungen bekannt ist. Mitteltiefe Geothermie (siehe dort) lässt sich langfristig auch zu Speichern umbauen, um die hohen Betriebskosten der Wärmepumpen, die im BEW bisher nur zu 10 Jahre gefördert werden, zu kompensieren.