Wirtschaftlichkeitsanalyse zum Verbundprojekt VESTA (Very-High-Temperature Heat Aquifer Storage)

Abstract

Die Wärmewende stellt einen zentralen Bestandteil einer nachhaltigen Energieversorgung in Deutschland dar. Tiefe Geothermie und Hochtemperatur Aquifer Wärmespeicher (HT-ATES) bieten aufgrund ihrer Grundlastfähigkeit sowie der Möglichkeit zur saisonalen Verschiebung von Wärme ein erhebliches Potenzial zur Reduktion von CO₂ Emissionen. In einer Fallstudie am KIT Campus Nord wurde die Konzeption eines HT ATES Systems sowie dessen Einbindung in die bestehende Infrastruktur des Campus im Oberrheingraben untersucht. Dabei wurden drei Szenarien zur Integration von Geothermie und HT-ATES hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit analysiert. Im ersten Szenario wurde die Nutzung tiefer Geothermie ohne HT-ATES betrachtet. Das zweite Szenario kombiniert die Geothermie mit einem HT ATES System, das einen Speicherbeitrag von rund 11 % liefert. Im dritten Szenario wurde die Geothermie mit einem HT-ATES Anteil von etwa 5 % untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass mindestens 4.000 Betriebsstunden des HT-ATES notwendig sind, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten. Es wurde deutlich, dass sowohl das erste als auch das dritte Szenario keine wirtschaftliche Tragfähigkeit erreichen. Im dritten Szenario ist die durch das HT-ATES bereitgestellte Wärmemenge zu gering, um die Investitionskosten der geologischen Speicherstrukturen zu decken. Das zweite Szenario weist hingegen aufgrund der erhöhten Flexibilität und einer um 10–20 % gesteigerten nutzbaren geothermischen Energie die beste Wirtschaftlichkeit sowie einen positiven Kapitalwert auf.