ATES Vienna

Integration von Aquiferwärmespeichern in Fernwärmenetze für eine vollständige Dekarbonisierung

In Österreich wird die Hälfte des nicht erneuerbaren Energieverbrauchs durch das Segment „Heizen und Kühlen“ verursacht. Damit die notwendige Dekarbonisierung des Wärmesektors gelingt, bedarf es innovativer Ideen. Fernwärmenetze mit integrierten Energieressourcen und effizientem Betrieb spielen eine tragende Rolle, um den weltweiten Temperaturanstieg zu minimieren. Für die vollständige Dekarbonisierung von Fernwärmesystemen muss die Integration saisonaler Wärmespeicher erfolgen. Technologisch gesehen, kommen hier Hochtemperatur-Aquiferwärmespeicher (HT-ATES) in Frage. Die HT-ATES Technologie beruht auf der Nutzung von für Thermalwasservorkommen in Tiefen zwischen 300 und 3.000 Meter, die für die Trinkwassergewinnung ungeeignet sind. Hierfür werden mindestens zwei Tiefbohrungen in lokale, meist isolierte Thermalwasservorkommen (Thermalwasserlinsen) getrieben. Mit Hilfe dieser Bohrungen werden Wärmefrachten über Wärmetauscher an der Oberfläche in die Thermalwasserlinsen eingebracht oder entnommen. Im Zuge dieses Prozesses erfolgt üblicherweise eine Umkehrung der Fließrichtung in den Bohrungen. Das nimmt einige Zeit in Anspruch und macht die HT-ATES-Technologie daher eher für langfristige, saisonale Speicher interessant.

Der größte Vorteil dieser Technologie liegt in dem extrem geringen Oberflächenbedarf, weshalb sie sich vor allem für Ballungszentren gut eignet. Bislang ist die ATES-Technologie jedoch weder in Österreich noch in vielen anderen EU-Staaten technologisch und wirtschaftlich etabliert.

Integration von Aquiferwärmespeichern in Fernwärmenetze für eine vollständige Dekarbonisierung

Gerade im urbanen Raum, wo wenig freie Fläche zur Verfügung steht, ist diese Speicherlösung durch ihren geringen Oberflächenbedarf bestens geeignet. Neben bestimmten geologischen Voraussetzungen sind Energiequellen zur Speicherung und ein entsprechender Wärmebedarf in der Umgebung notwendig. Ein Fernwärmenetz oder auch industrieller Wärmebedarf eignen sich optimal als Abnehmer. Auf internationaler Ebene gibt es bereits vereinzelte Anwendungen von Aquiferwärmespeichern, auf nationaler Ebene wird mit dem Projekt jedoch eine Vorreiterrolle eingenommen. Ziel ist die Konzeptionierung der ersten technischen Pilotanlage in Österreich. Mit den Projektergebnissen sollen die Weichen für die zukünftige erneuerbare Wärmeversorgung in Ballungsräumen gestellt werden.

Potenzial für die Energiewende

Für die Energiewende ist die Sektorenkopplung, also eine technische und wirtschaftliche Vernetzung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr, notwendig. Speichertechnologien, wie im Projekt ATES Vienna, liefern hierfür einen wichtigen Baustein. Sie ermöglichen die saisonale Speicherung von Wärme aus beispielsweise Abwärme oder Überschussenergie. Durch die Nutzung von Synergien mit anderen Projekten in der Vorzeigeregion soll im Rahmen des Projekts ein Leitfaden zur Erschließung und Nutzung des Potenzials für Energieversorger und Fernwärmenetzbetreiber ausgearbeitet werden.

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