GEoQart - Klimaneutrale und sektorenübergreifende Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden mit Grubenwassergeothermie als innovative Energiequelle ortskonkret für Quartiere in der Montanregion Erzgebirge als Modellregion

Abstract

Im Projekt GEoQart wurde die Nutzung von Grubenwassergeothermie zur nachhaltigen Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden untersucht. Hintergrund ist der hohe Energieverbrauch und CO₂-Ausstoß im Wärmesektor sowie der bislang geringe Anteil erneuerbarer Energien. Insbesondere in ehemaligen Bergbauregionen bestehen bislang ungenutzte Potenziale durch Grubenwasser, das ganzjährig stabile Temperaturen aufweist. Gleichzeitig fehlen vielerorts einfache Werkzeuge zur Bewertung dieser Potenziale. Methodisch wurden obertägige Energiebedarfe gebäudescharf modelliert und mit untertägigen Grubenwasserpotenzialen verknüpft. Darauf aufbauend wurden für ausgewählte Modellquartiere konkrete Versorgungskonzepte entwickelt, einschließlich Wärmenetzen, Wärmepumpen und Photovoltaik. Ergänzend entstand ein GIS-gestützter Analyseansatz sowie ein frei verfügbares Auslegungswerkzeug zur Bewertung solcher Systeme. Die Ergebnisse zeigen, dass Grubenwassergeothermie in geeigneten Regionen technisch und wirtschaftlich nutzbar ist. Besonders vorteilhaft ist die Kombination mit Photovoltaik, wodurch sowohl Emissionen reduziert als auch wirtschaftliche Effekte erzielt werden können. Das entwickelte Tool ermöglicht eine praxisnahe Bewertung unterschiedlicher Quartierskonzepte. Insgesamt zeigt das Projekt, dass Grubenwasser eine übertragbare und bislang wenig genutzte Option zur Dekarbonisierung des Wärmesektors darstellt. Die entwickelten Methoden und Werkzeuge bieten eine fundierte Grundlage für weitere Planungen, Investitionsentscheidungen und die Umsetzung entsprechender Versorgungskonzepte – sowohl national als auch international. The GEoQart project investigated the use of mine water geothermal energy for the sustainable heating and cooling of buildings. The project was motivated by the high energy consumption and CO₂ emissions in the heating sector, as well as the currently low share of renewable energy. Particularly in former mining regions, there is untapped potential in mine water, which maintains stable temperatures year-round. At the same time, simple tools for assessing this potential are lacking in many places. Methodologically, above-ground energy demands were modeled on a building-by-building basis and linked to underground mine water potentials. Building on this, concrete supply concepts were developed for selected model neighborhoods, including district heating networks, heat pumps, and photovoltaics. In addition, a GIS-supported analytical approach was developed, along with a freely available design tool for evaluating such systems. The results show that mine water geothermal energy is technically and economically viable in suitable regions. Combining it with photovoltaics is particularly advantageous, as this can both reduce emissions and generate economic benefits. The tool developed enables a practical assessment of various neighborhood concepts. Overall, the project demonstrates that mine water represents a transferable and, to date, underutilized option for decarbonizing the heating sector. The methods and tools developed provide a solid foundation for further planning, investment decisions, and the implementation of corresponding supply concepts—both nationally and internationally.