Bei der thermischen Energiespeicherung in Grundwasserleitern (Aquifer Thermal Energy Storage, ATES) können Prozesse auftreten, welche zur Bildung von Biofilmen (Bio-Clogging) und zur Ausfällung von Mineralen (Scaling) führen. Negative Auswirkungen auf die Aquiferpermeabilität und technische Infrastruktur gefährden die langfristige Betriebssicherheit von ATES-Anlagen.

Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist die Abschätzung des Clogging-Potentials von ATES-Systemen unter Berücksichtigung der jeweiligen lokalen Gegebenheiten (Betriebsstrategie, Mineralogie, Hydrogeologie, Mikrobiologie). Das interdisziplinär ausgerichtete Verbundvorhaben konzentriert sich auf die Untersuchung von Mineralausfällungen und der Entwicklung von Biofilmen unter variablen biogeochemischen Bedingungen in zwei unterschiedlichen ATES-Systemen: siliziklastische und karbonatische Grundwasserleiter. Daran gekoppelt ist die Freisetzung von Schadstoffen, die ebenfalls ein Risiko für die Betriebssicherheit darstellt und Gegenstand der Forschung im Projekt ist. Damit soll die Auswahl der Standorte für ATES unterstützt und ungeeignete Standorte aussortiert werden. Darüber hinaus sollen innovative technologische Ansätze (CO₂-Einleitung, Kohlenstoff-Zugabe, Anorganische Inhibitoren) und optimierte Betriebsbedingungen von ATES helfen das Clogging-Potential zu verringern bzw. Fließpfade wiederherzustellen.

Die Sektion Geomikrobiologie befasst sich mit der Analytik und Bewertung des Einflusses auf und durch mikrobielle Aktivitäten während ATES. Eine umfassende molekularbiologische Charakterisierung der Gesteine und Fluide vor, während und nach Durchströmungsexperimenten soll bisher nicht vorhandene Daten zur Dynamik der mikrobiellen Gemeinschaften liefern, um die geochemischen und mineralogischen Veränderungen besser zu verstehen und darauf basierend Prognosen zu möglichen Betriebsstörungen erstellen zu können.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der UnClog ATES Homepage.