Beim Deutschen Geothermiekongress 2024 in Potsdam war das Deutsche GeoForschungsZentrum (GFZ) als Hauptwissenschaftspartner an vielen verschiedenen Programmpunkten beteiligt. Sie reichten von einem Plenarvortrag zur Eröffnung des Kongresses über die Teilnahme an der Podiumsdiskussion und Exkursionen zu Geothermieprojekten in der Region und in die Labore des GFZ bis zu diversen Vorträgen und Poster-Präsentationen sowie einem GFZ-Infostand in der den Kongress begleitenden Ausstellung. Die Veranstaltung fand vom 22. bis 24. Oktober 2024 im Kongresshotel Potsdam statt und wurde vom Bundesverband Geothermie e.V. organisiert. Bei der Science Bar, dem Posterwettbewerb für Nachwuchskräfte, waren Forschende des GFZ besonders erfolgreich: M.Sc. Lioba Virchow, Doktorandin aus der Sektion 4.3 „Geoenergie“, und M.Sc. Mikhail Tsypin, Doktorand aus der Sektion 4.5 „Untergrund-Prozessmodellierung“, gewannen, M.Sc. Johannes Hart, Doktorand aus der Sektion 2.2 „Geophysikalische Abbildung des Untergrunds“, kam ins Finale.

Hintergrund: Der Deutsche Geothermiekongress (DGK) 2024

Bei dem jährlich stattfindenden Kongress trafen sich Fachleute aus der Wirtschaft, Forschung und Politik, aus Kommunen und Verbänden.   Mit rund 1200 Teilnehmenden ist die dreitägige Veranstaltung das größte Branchentreffen Deutschlands. An zwei Kongresstagen und einem Workshoptag fand in verschiedenen Formaten ein intensiver Austausch über den aktuellen Entwicklungsstand der Geothermie statt. Dabei wurde ein weites Spektrum von Themen aus Wirtschaft und Forschung abgedeckt, das Tiefe, Mitteltiefe und Oberflächennahe Geothermie sowie die Speicherung von Wärme und Kälte im Untergrund umfasste.

In diesem Jahr war Frankreich Partnerland des DGK: Es präsentierte seine umfangreiche Expertise, um durch einen länderübergreifenden Austausch die Energiewende voranzubringen.

Beteiligung des GFZ als Haupt-Wissenschaftspartner

Das GFZ ist traditionell im wissenschaftlichen Komitee der Tagung vertreten. Als Hauptwissenschaftspartner war das GFZ in diesem Jahr über verschiedene Formate prominenim Kongressprogramm vertreten. So hielt Prof. Dr. Ingo Sass, Leiter der GFZ-Sektion Geoenergie, in der Eröffnungsveranstaltung einen Plenarvortrag zum Thema „Geothermie zwischen Anwendung und Forschung “. In seiner Präsentation ist er u.a. auf das große Potenzial der Geothermie eingegangen und hat die anstehenden Herausforderungen in der petrothermalen und hydrothermalen Geothermie sowie die Notwendigkeit von Begleitforschung aufgezeigt:

„Wir wären mit heutiger Technik in der Lage, den Wärmebedarf der Bundesrepublik nahezu allein mit Geothermie zu decken. Ein enges Miteinander von Forschung und Industrie ist dafür eine wichtige Voraussetzung. Die Forschung benötigt Zugang zu Bohrungen und Daten, die in Wirtschaftsvorhaben gewonnen werden. Die Wirtschaft benötigt einen zügigen Zugang zu Innovationen und technologischen Entwicklungen aus der Forschung.“, sagte Sass.

Ingo Sass war außerdem Teilnehmer der Podiumsdiskussion u.a. mit Ministerialdirigentin Kerstin Deller, Referatsleiterin für Grundsatzfragen Energieeffizienz und Wärme im Bundesministerium für Wirtschaft und Klima (BMWK).

Das GFZ beteiligte sich als Partner auch an verschiedenen Exkursionen: Die Energie und Wasser Potsdam GmbH (EWB) lud zur Besichtigung des 1. Tiefengeothermie Heizwerks der Landeshauptstadt Potsdam ein, ein Projekt, das vom GFZ wissenschaftlich mitbegleitet wurde. Und in Berlin-Adlershof konnte das Reallabor der Energiewende „GeoSpeicherBerlin“ besucht werden, in dem das GFZ mit der leitenden BTB Berlin GmbH kooperiert. Highlight der Tour über den Potsdamer Telegrafenberg waren die Labore des GFZ mit der im Sommer eingeweihten TrueTriax-Hochdruckanlage.

Darüber hinaus war das GFZ auf der den Kongress begleitenden Ausstellung mit einem Infostand vertreten und bot zwei Workshops an. Im Workshop „Numerische Simulation eines Aquifer Thermal Energy Storage (ATES)“ lernten die Teilnehmer:innen, wie die Funktionsweise eines ATES-Systems numerisch abgebildet und bewertet werden kann. Im interaktiven Workshop der Geoenergie Allianz Berlin-Brandenburg GEB2 stand der Austausch zur Entwicklung und Optimierung von Geothermieprojekten in der Region im Mittelpunkt. Diverse Posterbeiträge gaben weitere Einblicke in die Geothermieforschung am GFZ.  

Doppelter Sieg bei der Science Bar

Beim Posterwettbewerb „Science Bar“, organisiert vom Arbeitskreis „Junge Geothermie“ des Bundesverbandes Geothermie e.V., prämierte eine namhafte Jury in diesem Jahr erstmals zwei Präsentationen. Es gewannen Lioba Virchow und Mikhail Tsypin, beide vom GFZ. Der GFZ-Forscher Johannes Hart schaffte es ins Finale. Der Wettbewerb richtet sich an junge Wissenschaftler:innen, die ihre Bachelor-, Master- oder Doktorarbeiten zum Thema Geothermie einem breiten Fachpublikum präsentieren möchten.

Über die Preisträger:innen vom GFZ

PreisträgerinLioba Virchow(Sektion 4.3 Geoenergie) promoviert im Bereich der Aquiferwärmespeicherung (ATES: Aquifer Thermal Energy Storage). Aquifere sind durchlässige, grundwasserführende Gesteinsschichten. Virchow untersucht die Reaktivität potentieller ATES Reservoire im Muschelkalk und Hettang-Sandstein unterhalb der Rupelton-Schicht im Berliner Raum. Ihre Forschung fokussiert sich darauf, wie sich die Nutzung als Aquiferwärmespeicher  auf das geochemische Gleichgewicht des Aquifers auswirkt, welche möglichen Umweltauswirkungen damit verbunden sein können und wie dies wiederum den Betrieb eines ATES beeinflusst.

Im Rahmen der Explorations- und der abzweigenden, sogenannten Sidetrackbohrungen der Wärmespeicher-Forschungsprojekte GeoFern und PUSH-IT in Berlin-Adlershof untersuchte Lioba Virchow eine 200 Meter lange Bohrkernstrecke sowie das zugehörige Bohrklein mittels mobiler Röntgenfluoreszenzanalyse. Ziel war es, reaktive Mineralphasen zu identifizieren und zu bewerten, wie heterogen die durchbohrten jurassischen Sandstein-Aquifere sind.

Im Rahmen der Posterpräsentation präsentierte Lioba Virchow die Ergebnisse der Messkampagne. Die Anwendung der vorgestellten Methode ermöglichte die Detektion von Heterogenitäten wie Tongehalte, Karbonate und Eisenmineralphasen innerhalb der untersuchten Aquifere. Die Ergebnisse verbessern das geochemische Verständnis des Untergrundes bereits während des Bohrvorhabens und liefern wertvolle Informationen für fundierte Entscheidungen bezüglich der weiteren Bohrungsplanung und des Bohrlochausbaus.

Preisträger Mikhail Tsypin (Sektion 4.5 Untergrund-Prozessmodellierung) erforscht im Rahmen seiner Doktorarbeit die Wechselwirkungen zwischen Grundwasserdynamik und Klimafaktoren wie Niederschläge und Oberflächentemperatur im Regionalmaßstab für das Norddeutsche Becken. Wichtige Anwendungen dieser Ergebnisse sind z.B. die Bewertung von Wasserressourcen und die Exploration geothermischer Energie.

Das Poster präsentierte die Ergebnisse von thermohydraulischen Simulationen im Untergrund der Region Berlin-Brandenburg. Diese Simulationen verknüpfen ein datengestütztes geologisches 3D-Modell mit hydroklimatischen Randbedingungen wie z.B. die Grundwasserneubildung oder den Grundwasserabfluss. Das Modell untersucht die Variationen des Flurabstands zwischen Grundwasseroberfläche und darüber liegendem Gelände sowie der Durchflussmengen und des thermischen Feldes in den Hauptreservoirs, um festzustellen, wo der Flüssigkeitsstrom den Wärmetransport stark beeinflusst.

FinalistJohannes Hart(Sektion 2.2 Geophysikalische Abbildung des Untergrunds) forscht für seine Doktorarbeit im Rahmen des Projekts GFK-Monitor, das Glasfaserkabel-Monitoring für geothermische Systeme entwickelt. Insbesondere soll die Effizienz und Produktionssicherheit von geothermischen Tiefbohrungen durch den Einsatz faseroptischer Überwachungstechnologien optimiert werden.

Auf seinem Poster zeigte Hart erste Ergebnisse einer ortsverteilten dynamischen Dehnungsmessung (DDSS oder DAS). Sie wurde entlang einer tiefen Produktionsbohrung (3,7 km) und einer tiefen Injektionsbohrung (4,1 km) für ein Geothermieprojekt in München durchgeführt. Durch die Analyse der Dehnungsraten-Entwicklung konnten Prozesse identifiziert werden, die für die Charakterisierung des Reservoirs und die Bewertung der Bohrlochintegrität relevant sind. Eines der spannendsten Ergebnisse war, dass es gelang, die Zuflüsse entlang des gesamten Reservoirs mit zuvor nicht erreichter Genauigkeit zu identifizieren.

Das GFZ gratuliert den erfolgreichen Kolleg:innen herzlich!