a) Zielstellung, fachliche Begründung: Geothermie kann einen wichtigen Beitrag bei der Dekarbonisierung der deutschen Energieversorgung leisten. Die Optionen zur Wärmespeicherung im Untergrund und die hohe Effizienz der geothermischen Wärmeversorgung in der direkten Nutzung und bei der Aufwertung durch Wärmepumpen machen sie zu einer tragenden Säulen der Wärmewende. Darüber hinaus kann über die geothermische Nutzung des Untergrund der absehbar steigende Energiebedarf für Kühlungsanwendungen bedient werden. Diese Beiträge gilt es, aufbauend auf bisherigen Untersuchungen, verlässlicher zu quantifizieren und gerade die Ressourceneffizienz, die Sektorenkopplungseigenschaften sowie die Wirtschaftlichkeit in vergleichenden Zusammenhang mit anderen Wärmequellen zu stellen. Zur Bewertung der Ressourcenverfügbarkeit ist das erschließbare Potenzial der geothermischen Wärme- und Kältebereitstellung und -speicherung genauer zu bestimmen. b) Output: Im Vorhaben werden oberflächennahe und tiefe Geothermie wegen der Überschneidung der Nutzbarkeitsbereiche bei der Wärmespeicherung, bei Aufwertungsoptionen und dem Vorliegen von Potenzialen für eine leitungsgebundene Wärmenachfrage gemeinsam adressiert. Um eine belastbare Datenbasis zu erhalten, werden eine Vielzahl von Daten zu den Eigenschaften der untertägigen Ressourcen zusammengestellt und ergänzt. Mit dem erzielten Ergebnis wird eine Bewertung des wirtschaftlichen Potentials der Geothermie auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland möglich sein.
Zielsetzung:
Die Dekarbonisierung unserer Wärmeversorgung ist eine zentrale Herausforderung der Energiewende. Insbesondere einfache Luft-Wärmepumpen kommen hierfür zum Einsatz: sie sind gut planbar, sehr flexibel und fast überall einsetzbar. Die Kombination der Wärmepumpen mit alternativen Wärmequellen, wie solarthermische oder photovoltaisch-thermische (PVT) Kollektoren, kann die Effizienz von Wärmepumpen deutlich steigern. Dadurch kann die effiziente Nutzung solcher Anlagen z.B. in urbanen Räumen und Orten, wo die Nutzung von oberflächennaher Geothermie nicht möglich ist, gefördert werden. Allerdings bietet die Planung solcher Anlagen vielfältige Kombinationen und weist eine entsprechend hohe Komplexität auf.
Bisher gibt es einige komplexe Demonstrationsanlagen, welche die höchste erreichbare Energieeffizienz solcher Anlagen unter besonderen Randbedingungen zeigen. Die daraus resultierende Komplexität dieser optimalen Anlagenkonzepte erschwert dessen Übertragung auf andere Gebäude mit unterschiedlichen Anforderungen: bspw. ist in urbanen Kontexten mit einer verdichteten Bauweise häufig kein Zugang zur Geothermie-Nutzung vorhanden; in urbanen Gebäuden im Bestand ist Platzmangel eher die Regel, wodurch die Installation zusätzliche Speichersysteme nahezu unmöglich wird. Zudem sind die Investitionskosten solcher Anlagen häufig deutlich größer als für herkömmliche Luft-Wärmepumpen Anlagen. Dies stellt auch ein wesentliches Hindernis für die Installation solcher Anlagen in Kontexten kollektiver Nutzung und begrenzter finanzieller Mittel dar.
Hauptziel unseres Projekts ist es, das technische und wirtschaftliche Potenzial dieser Anlagen zu untersuchen und durch den gezielten Austausch über Grenzen und Potenziale mit Praxispartner:innen die Umsetzung dieser effizienteren und innovativen Systeme zu fördern.
Im vorliegenden Projekt sollen erste allgemeine Auslegungsleitlinien für effiziente leicht übertragbare Systeme von Luft-Wasser und Sole-Wasser-Wärmepumpen in Kombination mit PVT oder Solarthermie-Kollektoren zur Nutzung in Kontexten von begrenzten räumlichen oder finanziellen Ressourcen.
Der Ausbau der oberflächennahen Geothermie soll als Beitrag zur Loslösung von fossilen Brennstoffen im Wärmesektor gezielt gesteuert und unterstützt werden, indem hierzu die geologische Datenlage auf bundesweit einheitlichem Niveau verbessert und über das etablierte geothermische Informationssystem GeotIS öffentlich zugänglich zur Verfügung gestellt wird. Unter Einbindung der Staatlichen Geologischen Dienste sollen Ampelkarten erstellt werden, die das Nutzungspotenzial der oberflächennahen Geothermie deutschlandweit darstellen. Die Verschneidung von Erdwärmepotenzial mit Wärmebedarfsdichte soll eine ökologisch verträgliche Effizienzsteigerung und ökonomisch solide Ausbaupfade des Erdwärmepotenzials in Deutschland ermöglichen. Eine jährliche Abfrage zu neu installierten Erdwärmepumpen soll ergänzt werden. Neben der Ertüchtigung von GeotIS für die oberflächennahe Geothermie sollen weitere Datenmodelle, Konzepte und Empfehlungen entwickelt werden, um den Ausbau der oberflächennahen Geothermie voranzutreiben und zu stärken. Das LIAG ist federführender Projektpartner übernimmt die Gesamtorganisation, Kommunikation mit den SGDs und stellt das Projektbüro. Entsprechend seiner Kompetenz erfüllt das LIAG Aufgaben aus den Bereichen IT-seitige Umsetzung, Programmierung, Fortschreibung des GeotIS, Geothermik und Geologie.
Diese Karte zeigt Ihnen das technisch-theoretische Potenzial für Luft- und Erdwärmepumpen.
Die Potenzialergebnisse geben Ihnen einen ersten Anhaltspunkt, ob Ihr Gebäude mit einer Wärmepumpe beheizt werden kann, ersetzen aber nicht die Detailplanung vor Ort durch ein Fachunternehmen.
Wir empfehlen Ihnen daher, zusätzlich den Hamburger Wärmepumpenrechner zu nutzen, um sich detailliert über die Eignung Ihres Gebäudes für die Wärmeversorgung mit einer Wärmepumpe zu informieren. So sind Sie für das Erstgespräch mit Ihrem Heizungsinstallateur oder Energieberater bestens vorbereitet.
Durch Anklicken einer Fläche in der Karte werden in einem Popup-Fenster weitere Details und Links zu weiterführenden Informationen angezeigt.
Die Einfärbung der Fläche veranschaulicht das Potenzial von hoch bis gering. Das Potenzial wird ausgedrückt als Anteil der Gebäude in der Gebietseinheit, die theoretisch mit einer Luft- oder Erdwärmepumpe beheizt werden könnten. Diesen prozentualen Anteil finden Sie unter der Kategorie „Anteil der versorgbaren Gebäude“.