Nach Abschluss der Potenzialanalyse sollen auch Probebohrungen und seismische Untersuchungen durchgeführt werden, um die Umsetzung konkreter Projekte der kommenden Jahre vorzubereiten.

Wuppertaler Stadtwerke und Fraunhofer Ieg: Untersuchen Untergrund von Wuppertal auf Geothermie-Potenzial

(ee-news.ch) Gemeinsam mit der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie Ieg untersuchen die Wuppertaler Stadtwerke Wsw das Potenzial von Geothermie für die Wärmeversorgung in Wuppertal. Im Frühjahr 2023 sollen Ergebnisse einer geologischen Machbarkeitsanalyse vorliegen. Das Geothermie-Projekt ist Teil der Dekarbonisierungsstrategie der Wsw.


"Nordrhein-Westfalen mit seiner starken Tradition als Energie-, Industrie- und Bergbaustandort hat alles, um die Herausforderungen der Wärmewende zu meistern", ist sich Gregor Bussmann, Projektleiter am Fraunhofer Ieg, sicher. "Die Geothermie kann in Nordrhein-Westfalen über 70 Prozent des kommunalen Wärmebedarfes decken. Ich freue mich, dass die Wsw mit der Machbarkeitsanalyse den ersten Schritt machen, um ihre Kunden nachhaltig, bezahlbar und versorgungssicher mit geothermaler Wärme zu versorgen."

Erdwärme als zweite CO2-neutrale Wärmequelle
Bereits 2018 hat man in Wuppertal ein Kohlekraftwerk stillgelegt und produziert seitdem einen Grossteil der Fernwärme in Kraft-Wärme-Kopplung mit Abwärme aus der Müllverbrennung. Fernwärme ist bisher das wichtigste Medium bei der Dekarbonisierung der Wärmeproduktion in der 350‘000-Einwohner-Stadt im Bergischen Land. In den nächsten Jahren könnte Erdwärme als zweite CO2-neutrale Wärmequelle hinzukommen.

Die Nachfrage nach und Nutzung von Wärmepumpen steigt – vor dem Hintergrund des Kriegs in der Ukraine – rasant an, auch in Wuppertal. Private Bauherren und Immobilienbesitzer nutzen dabei meist oberflächennahe Erdsonden, Erdkollektoren oder Wärme aus der Umgebungsluft, um Einfamilienhäuser zu versorgen. Als kommunaler Energieversorger wollen die Wsw den Bürgerinnen und Bürgern Wuppertals zukünftig standardmässig CO2-freie Wärme zur Verfügung stellen. Dazu könnte Wärme aus Geothermie einen erheblichen Beitrag leisten. Noch ist es aber nicht soweit.

Potenzialanalyse ohne Bohrung
Die tiefere geologische Untergrundstruktur im Wuppertaler Stadtgebiet ist weitgehend unerforscht. Das Potenzial möglicher Wärmequellen in bis zu 5000 Meter Tiefe wollen die Wsw nun gemeinsam mit dem Fraunhofer Ieg genauer untersuchen. „Bei der so genannten hydrothermalen Geothermie wird über Bohrungen heisses Tiefenwasser an die Oberfläche gepumpt. Dem Wasser wird die Wärme entzogen, dann wird es abgekühlt wieder in den Untergrund zurück gepumpt“, erklärt Dominik Pröpper, Leiter Energieerzeugung der Wsw, eine Technologie, die zur Anwendung kommen könnte.

Für die Potenzialanalyse, die jetzt durchgeführt wird, muss aber noch nicht gebohrt werden. Dabei geht es erstmal nur um die Erhebung von vorhandenen geologischen Daten und die Erstellung von Modellen des Untergrundes. Untersucht wird ausserdem, wie die Erdwärme in Wuppertal überhaupt mit Leitungsnetzen verteilt und von welchen Verbrauchern sie genutzt werden könnte. Dabei spielen ökologische, technologische, infrastrukturelle und auch finanzielle Aspekte eine Rolle. „Eine Nutzung von Geothermie im grossen Massstab ist auf jeden Fall mit hohen Investitionen verbunden“, sagt Markus Hilkenbach. Dies ist mit ein Grund, warum Erdwärme bisher nur eine untergeordnete Rolle auf dem Wärmemarkt spielt.

Interessante Gesteine für die Geothermie
Nach Einschätzung der Wsw wird das aber nicht so bleiben. Das Bergische Land, am Nordrand des Rheinischen Schiefergebirges gelegen, weist im Untergrund für die Geothermie interessante Gesteine auf, wie insbesondere die über 380 Millionen Jahre alten Kalksteine aus dem Erdzeitalter des Devons. Die Wsw wollen diesen Standortvorteil nun für das Erreichen ihrer Klimaziele nutzen.

Das gemeinsame Forschungsprojekt von Wsw und Fraunhofer Ieg ist in diesem Herbst gestartet und stellt geowissenschaftliche Daten der Region zusammen. Erste Ergebnisse und Unter-Tage-Modelle sollen im Frühjahr 2023 vorliegen. Die Wsw hoffen, darauf aufbauend dann auch Aussagen zu möglichen Über-Tage-Anwendungs- und Anlagenkonzepten treffen zu können. „Entscheidende Aspekte bilden dabei das nutzbare Temperaturniveau und die Einbindung ins bestehende Wärmenetz oder die Schaffung zusätzlicher Nahwärmenetze“, erklärt Dominik Pröpper. Im nächsten Schritt würden dann auch Probebohrungen und seismische Untersuchungen durchgeführt, um die Umsetzung konkreter Projekte der kommenden Jahre vorzubereiten.

Geothermie statt fossile Brennstoffe
Laut Umweltbundesamt sind in Deutschland erst 42 Tiefen-Geothermie-Anlagen in Betrieb oder im Aufbau, in Nordrhein-Westfalen beispielsweise in Marl, Bochum und Arnsberg. Weitere sind in Planung. Hinzu kommen bundesweit etwa 440‘000 Anlagen mit oberflächennahen Erdsonden oder -kollektoren. Der jährliche Zubau liegt hier bei rund 27‘000 Anlagen. Der Anteil erneuerbarer Energie am Endenergieverbrauch für Wärme und Kälte lag 2020 bei 16.5 Prozent. Der Grossteil der Wärme in Deutschland wird durch Einsatz fossiler Brennstoffe erzeugt, in erster Linie Erdgas.

Text: ee-news.ch, Quelle: Wuppertaler Stadtwerke Wuppertal Wsw

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