ANGUS II
Das Forschungsvorhaben ANGUS II
Energiespeicher werden in einer zukünftigen, stark auf erneuerbare Energien (EE) ausgerichteten Energieversorgung zum Ausgleich von Erzeugerfluktuationen und saisonalen Schwankungen unverzichtbar sein. Geotechnische Energiespeicher bieten sowohl große Speicherkapazitäten als auch Speicherzeiten von Stunden bis hin zu Monaten bzw. Jahren. Das Forschungsvorhaben ANGUS II setzt mit der Untersuchung von Optionen der unterirdischen Speicherung von Wasserstoff, synthetischem Methan, Druckluft und Wärme / Kälte die im Projekt ANGUS+ durchgeführten Arbeiten fort. In ANGUS II soll nun das unterirdische Geosystem um die noch nicht betrachteten hydraulisch dichten Schichten sowie die damit verknüpften Prozesse ergänzt werden. Zur Integration geotchnischer Energiespeicher in die Energieversorgungsnetze bei unterschiedlichen Ausbaupfaden der Energienetze und EE-Erzeugung sowie zur Bestimmung von wirtschaftlichen Betriebsszenarien wird durch Kopplung bestehender Modelle zur Simulation der Energienetze, Energieeinzelanlagen und der geotechnischen Speicher ein Modellinstrumentarium entwickelt und beispielhaft anhand realistischer Szenarien angewendet. Für die so dimensionierten geotechnischen Speicher werden die im Untergrund induzierten Auswirkungen zeitlich und räumlich aufgelöst durch prozessbasierte Simulationsmodelle bestimmt und mögliche Auswirkungen auf Schutzgüter und die Interaktion mit anderen geotechnischen Speichern bzw. untertägigen Nutzungen betrachtet. Anhand von Feldmessungen natürlicher Hintergrundprozesse sowie mesoskaliger Technikumsversuche soll das entwickelte Instrumentarium validiert werden. Die Ergebnisse werden zur Weiterentwicklung einer Methodik der unterirdischen Raumplanung verwendet.
Das Forschungsvorhaben ANGUS II verfolgt vier übergeordnete Ziele:
1 | Beschreibung des in der Beispielregion Schleswig-Holstein potenziell als Energiespeicher zur Verfügung stehenden Geosystems: Erweiterung der Prozess- und Parametercharakterisierung für hydraulisch gering durchlässige Schichten, Barrierehorizonte und die wasserungesättigte Zone
2 | Weiterentwicklung und Validierung bestehender Modelle zur Simulation geotechnischer Energiespeicher und deren Auswirkungen, sowie Kopplung dieser Modelle mit Modellen zur Simulation der Energieversorgung und von Einzelenergieanlagen
3 | Definition und Analyse von Szenarien
a) zur Integration von geotechnischen Energiespeichern in die Energieversorgungsnetze und von wirtschaftlich sinnvollen Betriebsszenarien
b) zur zeitlich und räumlich aufgelösten Raumbeanspruchung dieser Speicher, insbesondere im stark genutzten urbanen Untergrund
c) zu möglichen Auswirkungen auf Schutzgüter, sowie zur Interaktion mit anderen Speichern oder anderen Nutzungen des Untergrundes
4 | Bereitstellung und Erprobung des Modellinstrumentariums zur Integration geotechnischer Speicher in die Energiesysteme, Bestimmung von wirtschaftlichen Betriebsszenarios für geotechnische Energiespeicher und Weiterentwicklung der in ANGUS+ erarbeiteten Methoden und Planungsinstrumentarien für eine großskalige Raumplanung des Untergrundes