Online-Magazin der IHK zu Leipzig
Categories
Aus der Region Denkanstöße
Bernd Felgentreff

Gespräch mit Bernd Felgentreff zu Innovationen bei Wärme- und Kältespeichern durch Aqistore

Bedenken sind Aufgabenstellungen

Derzeit sorgt eine Studie namens „Adaption von Technologien saisonaler geogener Wärmespeicher auf die Aquifere der Innovationsregion. Neue Wege für Innovation und Wertschöpfung“ für Aufhorchen. Mit den in der Studie aufgezeigten Lösungen können einige Problemstellungen, die der Klimawandel verschärft, positiv bearbeitet werden. So gibt es zum Beispiel innovative Ansätze, die unter uns allen liegenden Aquifere zur Wärme- und Kältespeicherung zu nutzen. WIRTSCHAFT ONLINE sprach mit Bernd Felgentreff, der an der Studie mitgewirkt hat.

WIRTSCHAFT ONLINE: Guten Tag, Herr Felgentreff. Sie waren an einer Studie beteiligt, die sich mit Aquiferen und Aquistore befasst und die zu der Auffassung kommt, dass die „schlummernden Riesen“ gerade für unsere Region extremes Potential enthalten. Es geht um saisonale Kälte- und Wärmespeicherung, Wassermanagement und Reaktionen auf den Klimawandel und daraus resultierende längere Dürreperioden. Beginnen wir von vorn: Was sind Aquistore?

Bernd Felgentreff: In den letzten 40 Millionen Jahren haben sich die oberen 100 Meter unserer hiesigen Erdoberfläche gebildet. Diese bestehen abwechselnd aus dichteren (Lehm und Ton) oder lockeren (Kiese und Sande) Bodenschichten. Diese Lockergesteinsschichten enthalten Wasser, welches sehr langsam (0 – 100 Meter im Jahr) diese Schichten durchströmt. Diese Schichten nennt man auch geogene Aquifere, die auch als Kälte- und Wärmespeicher genutzt werden können, wenn sie nichts mit unserer Trinkwasserversorgung zu tun haben. Diese so genutzten Aquifere nennen wir Aquistore.

WIRTSCHAFT ONLINE: Wie können Aquistore ganz konkret und in welchen Bereichen wirtschaftlich genutzt werden? Welche Vorteile bergen diese? Und warum gerade hier in unserer Region?

Bernd Felgentreff: Die von uns betrachtete Innovationsregion Mitteldeutschland, vom Altenburger Land bis Anhalt-Bitterfeld und von Nordsachsen bis Mansfeld-Südharz, inklusive der Kreisfreien Städte Leipzig und Halle, hat besondere Potentiale, was diese saisonalen Speicher betrifft. So steht zum Beispiel die Stadt Leipzig zu 86 Prozent auf ein bis drei solcher Grundwasserleiterkomplexe. Der in Leipzig geprägte Begriff “is nisch weit her“ entstand aus der Tatsache, dass das Wasser unter Leipzig nicht als Trinkwasser taugt. Dies gibt uns heute die Möglichkeit, sie als saisonale Wärme- oder Kältespeicher zu nutzen. Wir können damit im Sommer wesentlich besser kühlen, da der Aquifer uns 10-grädiges Wasser zur Verfügung stellt. Anders als in den weitverbreiteten Kühlsystemen mit Kältekompressoren und Luft-Rückkühlwerken, wird die aus dem Kühlprozess entnommene Energie nicht an die Luft entsorgt, sondern für den Winter eingelagert. Die Dimensionen sind beeindruckend. So sind die Aquifere oft 1000-mal größer als die größten in Deutschland künstlich hergestellten Pufferspeicher. Nutzbar gemacht werden diese natürlichen Speicher über Brunnendubletten. Es werden zwei Brunnen zum Aquifer geteuft, mit denen dann das kalte Aquifer-Wasser im Sommer entnommen und als etwas wärmeres Wasser zurückgegeben wird, um im Winter in umgekehrter Richtung die Wärme zu entnehmen und den Aquifer so zu regenerieren. Die dadurch bessere Wärmeversorgung entsteht durch den Fakt, dass mit wärmeren Quelltemperaturen pro Kelvin (1 Grad Temperaturanhebung) 2,5 Prozent weniger elektrische Energie beim Betrieb von Wärmepumpen bewirkt wird.

Mit höheren Quelltemperaturen kann der Wärmepreis konventionellen Wärmeversorgungssystemen wie zum Beispiel abgeschriebenen Gaskesseln konkurrieren. Vor allem der Doppelnutzen, im Sommer mit dem gleichen Konstrukt zu kühlen mit dem im Winter geheizt wird, ergibt die Chance, weitgehend ohne Öl, Gas und Kohle unsere Versorgung zu gewährleisten.

Drei Aufgaben lassen sich mit einem Aquiferspeicher nennenswert verbessern:

  • Abwärmenutzung in riesigen Mengen durch die zeitliche Entkopplung von Angebot und Nachfrage
  • Natürliche Kühlung mit Wasser statt Luft, die auch in zu befürchtenden Extremsommern funktionieren (Luftkühler steigen bei 40°C aus) und ohne chemische Substanzen arbeiten.
  • Sonnenwärme aus dem Sommer in den Winter holen, was uns vor allem die Skandinavier in vielen Anlagen vormachen.

WIRTSCHAFT ONLINE: Gibt es andernorts schon Pilotprojekte? Und wie sind dort die Erfahrungen?

Bernd Felgentreff: Auch schon im Vorfeld unserer Studie war ich beeindruckt von der Tatsache, dass die Niederlande ca. 2500 und Schweden 220 Aquiferspeicher betreibt – und Deutschland gerade einmal drei aktuelle Systeme hat, obwohl wir viele Male größer sind und vergleichbare Bedingungen vorfinden. Das prominenteste Beispiel ist das Reichstagsgebäude mit dem Deutschen Bundestag in Berlin. Da die ehemalige DDR das besterkundete Gebiet der Erde ist, können wir heute auf flächendeckende Informationen zurückgreifen, die wir in unserer Studie digitalisiert und als Atlas veröffentlicht haben. So steht jedem damit diese Information frei zur Verfügung. Die 100 Prozent Finanzierung aus Strukturwandel-Mitteln hat das ermöglicht.

WIRTSCHAFT ONLINE: Die Studie wurde aus Mitteln des Strukturwandels über die Innovationsregion Mitteldeutschland finanziert. Was geschieht aber jetzt weiter? Wie finden die Ergebnisse weiter Zugang zu den Entscheiderstrukturen?

Bernd Felgentreff: Der erste Schritt ist immer kostenfrei, indem wir ein Formblatt versenden, welches den Standort, sommerlichen Kühlbedarf und den winterlichen Wärmebedarf erfragt. Damit können wir eine erste Aussage treffen, inwieweit eine Aquifernutzung sinnvoll erscheint. Bei weiterem Interesse wird mit kleinem Geld die Dokumentation erarbeitet, die für die Anfrage bei den Genehmigungsbehörden erforderlich ist. Meine bisherigen Gespräche mit den Genehmigungsbehörden waren deutlich konstruktiver als befürchtet, sodass die zu erbringenden Auflagen zum Betrieb eines Aquistore sehr überschaubar sind. Nach dem Statement des Umweltamtes wird ein konkretes Angebot benötigt, mit dem die aktuellen Förderprogramme beantragt werden können. Danach findet die detailliertere Planung und in deren Anschluss die Umsetzung des Projektes statt.

WIRTSCHAFT ONLINE: Strategisch denkenden Unternehmen ist die kommende Problematik „Wasserversorgung in hoher Qualität“ sowie die dringenden Themen „Wassermanagement“ und „Wärme- und Energiemanagement in nachfossilen Zeiten“ bewusst. Wie kann das Konzept Aquistore helfen, diese kommenden Krisen abzufedern? Welche Vorteile resultieren aus diesem Konzept langfristig in der Region? Jetzt nicht nur wirtschaftlich gesehen, sondern auch langfristig ressourcenerhaltend …

Bernd Felgentreff: Über die Aquistore entstehen durch die Doppelnutzung für Wärme und Kälte bisher nicht für möglich gehaltene Synergien, die sich in beeindruckende CO²-Reduktion darstellen lassen. Die CO²-Neutralität rückt damit deutlich näher. Gleich, ob für Zulieferer oder Endprodukte-Hersteller, lässt sich das auch für ein positives Image nutzen. Die Abgaben aus dem Konsum von fossilen Brennstoffen, die gesetzgeberischen Auflagen und die umweltbelastenden Nebenwirkungen lassen auch längerfristige Planung zu. Speziell der Standortvorteil, einen Aquifer unter sich bei vernünftiger Nutzung die nächsten 1000 Jahre nutzen zu können, sollte bei Entscheidungen zur energetischen Transformation des Versorgungssystems mit betrachtet werden.

WIRTSCHAFT ONLINE: An der Studie haben Sie ja nicht nur alleine gearbeitet. Sie ist in Zusammenarbeit mit vielen Expertinnen und Experten unterschiedlichster Institutionen entstanden. Wer war mit dabei?

Bernd Felgentreff: Nachdem die Diskussion um den Aquifer unter dem Leipziger St. Georg-Klinikum mit dem Umweltamt verschiedene Bedenken brachte, wurde die Studie nötig, um einmal grundsätzlich die Genehmigungsfähigkeit, die Ökologie und auch die Ökonomie für die Wärme- und Kältespeicherung in unseren Grundwasserleiterkomplexen zu beleuchten. Unter der Federführung des Ingenieurbüros JENA-GEOS GmbH mit den Kompetenzen des Geologie-Fachplaners, kam die Expertise der Friedrich-Schiller-Universität zur Mikrobiologie, die Planungskompetenzen „über der Grasnarbe“ des Ingenieurverbundes der Leipziger e7-Gruppe zusammen. Meine Aufgabe war es vor allem, den Kontakt zu den Landkreisen, deren Wirtschaftsförderern und politischen Entscheidungsträgern herzustellen, um von Anfang an konkrete Beispiele aus allen beteiligten Landkreisen zu akquirieren. Mit immerhin 17 Beispielen ist uns das gelungen. Neben diesen in der Studie betrachteten Anwendungen, sind mittlerweile ca. 30 Projekte in der Diskussion, die gute Chancen haben, als Pilotprojekt in die Geschichte unserer Region einzugehen.

WIRTSCHAFT ONLINE: In der Kurzfassung der Studie geben Sie Empfehlungen ab wie mit den Ergebnissen der Studie umgegangen werden sollte. Welche sind dies ganz konkret?

Bernd Felgentreff: Aus Innovationen der Vergangenheit leiteten wir die Erfahrung ab, dass von Anfang an positiv kommuniziert werden sollte. Das Glas ist eben halb voll und nicht halb leer. Bedenken müssen als Aufgabenstellung verstanden werden und vernünftige Lösungen schaffen. Eine der wichtigsten Aufgaben ist das Bekanntmachen dieser technischen Möglichkeit, da es in den Bundesländern Sachsen, Thüringen, Sachsen-Anhalt und Brandenburg noch keinen einzigen Aquiferspeicher gibt. Wir haben vor 700.000 Jahren begonnen, das Feuer zu nutzen. Es ist an der Zeit, es mit der Sonne, der Erde und dem Wasser zu versuchen.

Die Langfassung der Studie sowie der Aquifer-Atlas zum kostenfreien Download: https://jena-geos.de/fachbeitraege

Fotocredit: Bernd Felgentreff

Facebook
Twitter
Instagram
LinkedIn
Jens Januszewski

Ansprechpartner

Jens Januszewski
Geschäftsfeldmanager Innovation und Umwelt

So erreichen Sie Jens Januszewski:

Tel.: 0341 1267-1263
jens.januszewski@leipzig.ihk.de

Veranstaltungen