Aquiferspeicher

Aquiferspeicher sind natürliche Erdwärmespeicher.

Der Aquiferspeicher stellt einen natürlichen langzeitlichen Energiespeicher dar. Dieser befindet sich in über 100 m Tiefe im Erdboden. Eine Pumpe befördert erwärmtes Wasser in den Aquifer, eine Art der Erdschicht. Dort bleibt die gespeicherte thermische Energie erhalten. Bei Bedarf pumpt eine Maschine das Wasser mit seiner enthaltenen Energie wieder zur Oberfläche. Dort kommt es im Winter zur Beheizung zum Einsatz. Im Sommer dient das gekühlte Wasser an der Entnahmestelle der Klimatisierung von Gebäuden.

Wassertragende Erdschichten als Energiespeicher

Der natürliche Erdwärmespeicher liegt in den sogenannten Aquiferen. Dies sind wassertragende Erdschichten, in denen sich das Wasser nicht oder nur gering bewegt. Bis zu 100 m Tiefe dienen die Aquifere der Versorgung mit Trinkwasser. Ab 100 m Tiefe nehmen sie jedoch die Funktion eines Energiespeichers ein.

Funktionsweise der Aquiferspeicher

Der genaue Ablauf der Speicherung gestaltet sich wie folgt:

Als erstes ziehen Pumpen kühles Grundwasser aus einer Stelle der Aquifere.
Dann versetzen Maschinen dieses Wasser an der Oberfläche mit Energie aus der industriellen Abwärme.
An einer anderen Bodenstelle führen Pumpen das Wasser wieder in die Aquifere zurück. So liegt an einer Pumpstelle das erwärmte Wasser. An der anderen steht die kühle Flüssigkeit bereit zur nächsten Pump-Aktion.
Bei einer Energieknappheit über Tage pumpen Maschinen das warme Wasser wieder an die Oberfläche. Im Winter ist die enthaltene Energie des warmen Wassers für die Heizungen nutzbar. Im Sommer befördern die Pumpen das noch kühle Wasser an der Entnahmestelle nach oben. Es dient dann der Kühlung an heißen Tagen.

Die Wärmespeicherung funktioniert nur durch die geringe Wasserbewegung in den tiefen Erdschichten. Diese führt normalerweise dazu, dass sich Wasser vermischt. In anderen Erdschichten fließt das erwärmte mit dem kühlen Wasser zusammen. Dort bleibt also keine Energie gespeichert. In den Aquiferen herrscht allerdings kaum Bewegung im Wasser. Deshalb kommt es hier zu keiner thermischen Beeinflussung. Die Energie im Wasser bleibt erhalten.

Vor- und Nachteile der Aquiferspeicher

Die Vor- und Nachteile der Aquiferspeicher sind in folgender Tabelle dargestellt:

Vorteile	Nachteile
Verbrauchen nur wenig Platz an der Oberfläche. Deshalb eignen sich die Aquiferspeicher gut für städtische Landschaften. Sind natürlich gegeben. Die Speicher erfordern keinen zusätzlichen Aufbau. Jedoch sind Pumpen und Bohrer notwendig. Benötigen keine zusätzliche Wärmedämmung. Diese ist bei Speichern essentiell, die an der Oberfläche ein Gehäuse um sich haben.	Benötigen zwei Bohrstellen, die weit genug voneinander entfernt sind. Ansonsten vermischen sich die Wassertemperaturen. Brauchen ausgiebige Planung und zahlreiche Genehmigungen. Die chemische Veränderung des Grundwassers ist möglich. Deshalb dienen nur die tieferen Aquifere als Energiespeicher. Diese sind nicht für die Trinkwasserversorgung gedacht.