In der Metropolregion Berlin sowie in großen Teilen Brandenburgs sind eine Vielzahl geothermischer Großprojekte in Planung bzw. in Vorbereitung. Viele Projektentwickler und Kommunen, die sich im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung mit dem Thema befassen, wenden sich mit Fragen an unterschiedliche Wissensträger aus der Region. Um das Wissen verschiedener Fachbereiche zu bündeln, von der Geologie und Erschließung über den Anlagenbau und die Energiebereitstellung bis hin zu sozio-ökonomischen

Aspekten haben im November 2023 acht akademische Partnerinstitutionen die GeoEnergie Allianz Berlin-Brandenburg (GEB²) gegründet (Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Fraunhofer IEG, Technische Universität Berlin, Berliner Hochschule für Technik, Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW), Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Freie Universität Berlin und Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)). Der Beitritt der Universität Potsdam steht kurz bevor. Im Mittelpunkt der GEB² stehen gemeinsame Forschungsvorhaben, Demonstrationsprojekte und die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Ein Forschungsbeirat aus Vertretern von Industrie, Politik und Verbänden begleitet die Arbeit der GEB². So aufgestellt versteht sich die GEB² als erster Ansprechpartner für Kommunen, Energieversorger, Politik und Verwaltung zu Fragestellungen der GeoEnergie, also neben der Entwicklung geothermischer Energiesysteme auch die geologische Speicherung von Wärme, CO2 oder Wasserstoff. Erste Projekte in Planung sind u.a. (1) die Entwicklung einer neuen Forschungsbohrung gemeinsam mit einer Kommune, wo verschiedene Co-Nutzungspotenziale, wie z.B. die Gewinnung von Energie und Lithium im Norddeutschen Becken, untersucht werden sollen. (2) Für den Wissenstransfer soll eine Datentransferplattform entwickelt werden, in der alle verfügbaren Informationen zur energetischen Nutzung des Untergrunds bereit gestellt werden. In einem separaten DGK Workshop sollen erste Ideen dazu gesammelt und Umsetzungsmöglichkeiten diskutiert werden.­­­

Das Forschungsprojekt Geothermie-Allianz Bayern (GAB) startete 2016 unter Förderung des Bayerischen Staatsministeriums für Wissenschaft und Kunst. 2024 endet die zweite Förderphase des Projekts. Die angewandte Forschung der letzten vier Jahre umfasste die Entwicklung effizienter Anlagenkomponenten, die Untersuchung der Auswirkungen möglicher Seismizität auf Gebäude, das langfristige und nachhaltige Reservoirmanagement im Malm sowie die Erkundung des nordbayerischen Kristallins. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Arbeiten und die erzielten Meilensteine in den vier Teilprojekten. Es wird dabei auf die spezifischen Fachvorträge aus dem Projekt im weiteren Kongressverlauf verwiesen.

2025 beginnt die nächste Förderphase der GAB. Der Forschungsschwerpunkt wird von der hydrothermalen Technologie im Malm auf alternative, mitteltiefe Horizonte, sowie petrothermale Bereiche in Nordbayern verlagert. Die Teilprojekte werden nicht nach Technologie, sondern nach dem methodischen Vorgehen gegliedert. Die zukünftige Forschung im untertägigen Bereich wird in klassische geologische Erkundung und skalenübergreifende Reservoirmodellierung unterteilt. Im obertägigen Bereich rückt die flexible Fahrweise, sowie die Systemeinbindung von geothermischer Energie in den Fokus. Das Arbeitsprogramm wird durch Simulationen zur Minimierung seismischer Einwirkungen in neuen Horizonten abgerundet.

Die günstigen geologischen Bedingungen im Untergrund des Großraums München weisen ein hohes Potenzial, nach aktuellen Schätzungen von mindestens 1,8 GWth, für die tiefengeothermische Fernwärmeversorgung auf und überschneiden sich mit einer sehr hohen Wärmebedarfsdichte im Großraum München. Bisher wurde dort ein geothermisches Potenzial von ca. 400 MWth erschlossen. Dies reicht jedoch für die Transformation der Fernwärmeversorgung in der Landeshauptstadt München und im Landkreis nicht aus. Derzeit ist höchstens ein Viertel des Potenzials im Bilanzraum erschlossen. Diese Lücke bildet die Motivation für das Projekt GIGA-M, in dem ein breites Bündnis von Akteur*innen aus der Stadt und dem umgebenden Landkreis München ein zeitnahes Hochskalieren der Tiefengeothermie in der Region anstreben. Ein strategischer Wechsel von der derzeitigen Umsetzung einzelner Standorte in Stadt und Umland zur synergetischen optimierten Nutzung eines geothermischen Feldes soll gelingen. Dafür und für die Verschiebung der Tiefengeothermie-Nutzung von der Grundlast in die Mittel- bis Spitzenlast erarbeitet das Projekt GIGA-M Lösungen für die folgenden Herausforderungen: i) für die Beurteilung des wirtschaftlich-technischen Risikos im Wärmebergbau aufgrund gegenseitiger Beeinflussung von Projekten sowie der nachhaltigen Nutzung des Geothermiefeldes wird ein Reservoir-Management-Modell und Bewertungsmodell erstellt, ii) um fehlende Grundlagendaten zur Verfügung zu stellen wird eine inter-kommunale 3D-seismische Erkundung von weiten Teilen des Großraums München durchgeführt, iii) zur Steigerung der Produktivität einzelner Anlagen werden technische Maßnahmen zur Vergrößerung der Bohrreichweite untersucht und iv) zur Überwindung nicht-technischer Barrieren werden gemeinschaftlich Konzepte für interkommunale Geschäftsmodelle, Priorisierung von Flächen und Kommunikationsstrategien entwickelt. Das Projekt wird durch das BMWK aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags mit ca. 11,1 Mio. Euro gefördert.

Am Oberrhein steht einem bemerkenswertem Wärmebedarf ein hohes geothermisches Potential gegenüber. Gleichzeitig bietet sich in der Region die Chance, Lithium aus dem Thermalwasser zu gewinnen. Zusammen mit Partnern ist die EnBW derzeit in verschiedenen Geothermieprojekten aktiv: mit der Mannheimer MVV soll ein großes Fernwärmenetz anteilig dekarbonisiert werden, gemeinsam mit der Stadt Wörth und der Daimler Truck AG soll Prozess- und Heizwärme für den Industriestandort und das städtische Netz zur Verfügung gestellt werden. Parallel dazu prüft die EnBW Ausbauoptionen der gemeinsam mit den Bruchsaler Stadtwerken seit 14 Jahren betriebenen Geothermieanlage. An dem Standort wird zudem intensiv zum Thema Lithiumgewinnung geforscht. Der Vortrag soll einen Überblick zu diesen Aktivitäten geben.

Im Verbundprojekt AGENS soll demonstriert werden, dass durch einen multilateralen Aufschluss eines störungsdominierten geothermischen Reservoirs im Oberrheingraben die Wirtschaftlichkeit des Betriebs eines Geothermiekraftwerks optimiert und gleichzeitig das Risiko induzierter Seismizität minimiert werden kann. Ziel dieses interkommunalen Projektes ist die Erstellung einer geothermischen Dublette zur dauerhaften Wärmeversorgung in Speyer und Schifferstadt. Der Hauptfokus des fünfjährigen Projekts ist dabei die Erstellung einer Dublette mit zwei Haupt- und mehreren Lateralbohrungen. Durch einen von intensivem wissenschaftlichem Monitoring begleiteten Evaluationsbetrieb dieser Dublette soll verifiziert werden, dass mittels des im Projekt umgesetzten Aufschluss- und Monitoringkonzepts die Seismizität auf einem minimalen Niveau gehalten und gleichzeitig die für den wirtschaftlichen Betrieb notwendigen Fließraten erreicht werden können. Frühzeitige Öffentlichkeitsarbeit und Stakeholder-Engagement zielen darauf ab, breite Akzeptanz des Projekts sowohl bei Interessengruppen als auch in der Bevölkerung zu erreichen und werden wissenschaftlich evaluiert. In diesem Vortrag sollen erste Einblicke in das Verbundprojekt AGENS, die beteiligten Partner sowie weiteren Planungen gegeben werden.