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Geothermie-Potenzial für Quartierswärme Reallabor "Integrierte WärmeWende Wilhelmsburg (IW3)"

Wie groß ist das Potenzial für eine Versorgung mit natürlicher Erdwärme? Eine Antwort soll das Hamburger Reallabor „IW3 - Integrierte WärmeWende Wilhelmsburg“ geben und kooperiert dafür mit dem Forschungsverbund mesoTherm.

Geothermie-Potenzial für Quartierswärme

Im Rahmen des Reallabors „IW3“ wird im Hamburger Hafen eine Tiefengeothermie-Anlage entstehen, um ab 2023 erste Wilhelmsburger Quartiere klimafreundlich mit Erdwärme zu versorgen. Daneben verfolgt das Projekt-Konsortium um den Ökostromversorger HAMBURG ENERGIE das übergeordnete Ziel, Grundlagen für den weiteren Ausbau von Geothermie in Norddeutschland zu schaffen. Dazu ist eine enge Kooperation mit dem ebenfalls geförderten Verbundprojekt mesoTherm vorgesehen.

Wilhelmsburg als Pilotstandort für norddeutsche Geothermie

Mit dem Forschungsvorhaben innerhalb des IW3-Projektes werden im Zuge der ersten von zwei Geothermie-Bohrungen mehrere geologische Horizonte auf ihre Eignung überprüft, geothermische Wärme zu gewinnen oder zu speichern. So kann das Wilhelmsburger Projekt zu einem Piloten für weitere Geothermiestandorte in Norddeutschland werden.

Im Hinblick auf mögliche Folgeprojekte in Norddeutschland ist es zentrales Forschungsziel, neue Erkundungsmethoden zu entwickeln und das Fündigkeits-Risiko für hydrothermale Reservoire zu reduzieren. Dazu werden geologische Bestandsdaten aus dem tiefen Untergrund neu interpretiert, gerade im Hinblick auf die sogenannte Mitteltiefe-Geothermie, daher der Name mesoTherm. Bei der Mitteltiefen-Geothermie geht es darum, die energetische Nutzung mitteltiefer Reservoire mit einer Hochleistungswärmepumpe zu ergänzen. Die Ergebnisse werden für die Öffentlichkeit im Geothermischen Informationssystem GeotIS bereitgestellt.

Begleitende Forschung bei Bohrung

In einem eigenen Arbeitspaket innerhalb des IW3-Projektes ist seitens mesoTherm ein ausführliches, wissenschaftliches Begleitprogramm vorgesehen. Zur Charakterisierung der petrophysikalischen Formationseigenschaften werden geophysikalische Bohrloch-Messungen durchgeführt. Aus besonders vielversprechenden Gesteinsformationen sollen Bohrkerne gewonnen und geowissenschaftlich untersucht werden. Zusammenhänge zwischen der Reservoir-Geologie und der Produktivität einer Bohrung werden durch einen umfangreichen hydraulischen Test erfasst. So können auch Aussagen zur Wirtschaftlichkeit getroffen werden.

Die Bohrungsdaten dienen zudem der Verifizierung neuer seismischer Erkundungsmethoden mittels Künstlicher Intelligenz, die durch die Universität Göttingen durchgeführt werden. Damit sollen fossile Flussrinnen in bis zu 2.000 Metern Tiefe detektiert werden. In den Rinnen der Flusssysteme lagern vorzugsweise Sandsteine, die ideale Reservoire für die geothermische Nutzung darstellen können. Ob diese Reservoire auch eine gute Aussicht auf Fündigkeit, also ausreichende Mengen an Thermalwasser enthalten, sollen Fündigkeits-Prognosen klären, die speziell für diesen Reservoir-Typ entwickelt werden sollen. Dazu werden geologische Daten neu bewertet und skalenübergreifend miteinander verrechnet. Die Erkundungsergebnisse und Fündigkeits-Prognose sollen mit der Reservoir-Charakterisierung durch den direkten Reservoir-Aufschluss und das wissenschaftliche Begleitprogramm an der ersten Tiefbohrung in Hamburg-Wilhelmsburg validiert werden.

Über das Projekt

IW3 ist ein „Reallabor der Energiewende“, das mit insgesamt rund 22,5 Millionen Euro vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) gefördert wird. Die Reallabore sind Teil des 7. Energieforschungsprogramms, mit dem die Bundesregierung Forschung und Entwicklung im Bereich zukunftsweisender Energietechnologien unterstützt. Sie sollen innovative Technologien und deren Zusammenspiel erproben, und das ganz konkret, im industriellen Maßstab und unter realen Bedingungen. www.iw3.de

Das Verbundvorhaben mesoTherm wird federführend von der Georg-August-Universität Göttingen, Geowissenschaftliches Zentrum, zusammen mit der Geothermie Neubrandenburg GmbH (GTN) und dem Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) als assoziiertem Partner durchgeführt. www.sandsteinfazies.de

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