RWTH-Professor Peter Kukla leitet den Aufbau des Fraunhofer IEG am Standort Aachen. Die Transformation der Energieversorgung von den großen zentralen Strukturen der Braun- und Steinkohleverbrennung auf dezentrale und klimaneutrale Systeme bedeuten große Herausforderungen. Die Entscheidung für einen Ausstieg aus der Kohleverstromung führt in den betroffenen Regionen zu einem strukturellen Wandel und der Frage nach alternativen Energiequellen.
Die RWTH Aachen und das Anfang 2020 gegründete Fraunhofer-Institut für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG forschen gemeinsam an der Erkundung und nachhaltigen Nutzung von Georessourcen. Neben der Integration des Internationalen Geothermiezentrums Bochum (GZB) in die Fraunhofer-Gesellschaft und dem Aufbau weiterer Institutsteile in Cottbus und Jülich forscht das Fraunhofer IEG zudem an den Außenstellen in Aachen/Weisweiler und Zittau. Die Standorte schlagen eine Brücke zwischen den vom Strukturwandel besonders betroffenen Regionen im Westen und Osten Deutschlands. Dazu wurde Professor Peter Kukla, Leiter des Geologischen Instituts und Dekan der Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik der RWTH, die Verantwortung für den Aufbau des Standortes Aachen mit den Abteilungen für Georessourcen und für Speichertechnologien übertragen.
Ziel der Kooperation von RWTH und Fraunhofer IEG ist die Schaffung zukunftsweisender Alternativen für den bevorstehenden Systemwechsel bei Strom und Wärme in den vom Kohleausstieg betroffenen Regionen. Neben Strom speisen Kraftwerke auch Prozesswärme in das System ein, die als Fernwärme den Bedarf ganzer Regionen deckt. Im Rheinland nutzen die Städte Aachen und Weisweiler sowie das Forschungszentrum Jülich derzeit noch die Abwärme des Kohlekraftwerks Weisweiler. Diese soll zukünftig durch Geothermie ersetzt werden, wobei auch dem zukünftigen Fraunhofer IEG-Großlabor für tiefengeothermische Technologien zur Wärme-, Kälte-, und Stromerzeugung am Standort Weisweiler eine bedeutende Rolle zufällt. „Der Energie- und Wärmemarkt steht vor einem Umbruch und wir tragen die Verantwortung für die Gestaltung eines neuen, nachhaltigen Weges. Nicht zuletzt die Geothermie hat ein großes Potential“, erklärt Kukla.
Forschung rund um „Georessourcen“
Auch nach dem Ende des fossilen Energiezeitalters kommt dem unterirdischen Raum eine besondere Bedeutung für die Gewinnung und Speicherung von Wärmeenergie und Energierohstoffen zu. In der Abteilung Georessourcen forscht das Fraunhofer IEG unter anderem in den Bereichen der Tiefengeothermie, der Speicherung von Wasserstoff und der Gewinnung von Rohstoffen aus Geofluiden. Wesentliche Bestandteile der Projekte sind Explorationsmethoden der Oberflächen- und Bohrlochgeophysik, moderne Reservoirsimulations- und -managementverfahren, Abschätzungen der nachhaltigen Wärmeleistung in Reservoiren und die Optimierung von untertägigen Speicher- und Entnahmeprozessen für Wärme und für Stoffe. In Pilotanlagen werden zudem hydraulische, thermische und seismische Auswirkungen von Tiefbohrungen getestet. Dabei will man Daten zur Gewinnung, Sicherheit und Schadenabwehr bei der Nutzung von Georessourcen im Bergbau und im natürlichen Gebirge gewinnen.
„Der Untergrund bleibt ein zentrales Element zukünftiger vernetzter Energieinfrastrukturen. Nur an wenigen Hochschulen weltweit ist das Know-how zu dessen Nutzung so konzentriert vorhanden wie an der RWTH. Deshalb wird das Fraunhofer IEG von Aachen aus einer Vielzahl von Unternehmen der traditionellen Energiebranche bei der Umstellung ihres Technologieportfolios auf CO2-arme Verfahren unterstützen“, erläutert Institutsleiter Professor Rolf Bracke.