Wir erforschen und entwickeln effiziente Speichertechnologien für CO₂ und Wasserstoff auf verschiedenen Skalen. Durch numerische Simulationen, Laborstudien und Feldversuche gewinnen wir ein tiefgehendes Verständnis der Speicherprozesse im Untergrund.
Überkritisches Wasser speichert und transportiert deutlich mehr Energie in Form von Wärme als herkömmliche geothermische Fluide. Daher gilt die Stromerzeugung aus superkritischen geothermischen Reservoiren als potentiell effizienteste Methode der Verstromung von Erdwärme. Da das Verhalten von Fluiden unter superkritischen Bedingungen jedoch komplex und schwer vorherzusagen ist, besteht ein erheblicher Forschungsbedarf hinsichtlich deren ökonomischer Förderung und Nutzung.
Vor dem Hintergrund des steigenden gesellschaftlichen Bedarfs an kritischen Rohstoffen für die Energie- und Digitalwende erarbeiten wir einen Überblick über die in geothermischen Fluiden vorhandenen strategischen Elemente, bestimmen deren Herkunft, entwickeln Methoden zur selektiven Extraktion und untersuchen die Nachhaltigkeit einer kombinierten Gewinnung von Wärme und kritischen Rohstoffen aus geothermischen Reservoiren.
Hydrothermale Geothermie nutzt heißes Tiefenwasser aus sedimentären Reservoiren zur nachhaltigen Wärme- und Stromerzeugung. Diese erneuerbare Energiequelle ist wetterunabhängig, grundlastfähig und bietet ein erhebliches Potenzial für die urbane Wärmeversorgung. Wir forschen an innovative Erkundungsmethoden, geothermischen Modellen und optimierte Fördertechnologien um die Erschließung und die Effizienz und Nachhaltigkeit dieser Systeme weiter zu verbessern. Unsere Forschung trägt dazu bei, hydrothermale Ressourcen sicher, wirtschaftlich und umweltfreundlich nutzbar zu machen.
Petrothermale Energie beschreibt die im heißen Gebirge gespeicherte Wärme mit begrenzter natürlicher Durchlässigkeit. Sie hat das bei weitem größte geothermische Potenzial, aber auch den niedrigsten Technologiereifegrad. Wir erforschen daher innovative Wege, um die Wärme aus petrothermalen Lagerstätten auf sichere, effiziente, zuverlässige und nachhaltige Weise zu nutzen, und zwar sowohl mit Hilfe von Enhanced Geothermal System-Technologien als auch mit geschlossenen Kreislaufsystemen.
Wir treiben die Wärmespeicherung im Untergrund voran, um überschüssige erneuerbare Wärme im Sommer effizient zu speichern und im Winter zu nutzen. Um die Leistung unterirdischer Speicher zu optimieren und die Umweltauswirkungen zu minimieren, charakterisieren wir die thermischen, hydraulischen, geochemischen und mikrobiologischen Wechselwirkungen, die durch den Speicherbetrieb verursacht werden.
Eine zielgerichtete Anwendung geoenergetischer Nutzungskonzepte erfordert die Kenntnis des jeweiligen Untergrundes. Unter Berücksichtigung der geologischen Rahmenbedingungen und gut dokumentierter Untergrund-Daten, welche in multidisziplinärer Zusammenarbeit erhoben und interpretiert werden, entwickeln wir angepasste parametrisierte Untergrundmodelle. Damit wollen wir einen Beitrag zur Optimierung der geoenergetischen Ressourcennutzung und zur Minimierung möglicher Umweltauswirkungen leisten und eine nachhaltige Standortentwicklung unterstützen.
