Grundwasserleiter unter dem Berliner Reichstagsgebäude werden bereits seit einigen Jahren als Wärme- und Kältespeicher genutzt. Doch erst seit Ende 2002 konnte nach der Einspeicherung eines Wärmegrundstocks endlich auch mit der Rückförderung begonnen werden. Und bereits im ersten Betriebsjahr gewann die Anlage rund 77 Prozent der eingelagerten Sommerwärme für die Heizung im Winter und 93 Prozent der eingelagerten Winterkälte für die Gebäudekühlung im Sommer aus dem Untergrund zurück. Damit ist das wohl bekannteste Pilotprojekt Deutschlands für die thermische Nutzung von Aquiferen weiterhin auf Erfolgskurs.

Glaskuppel des Berliner Reichstages © Partner für Berlin / FTB-Werbefotografie

Der Vorteil einer Langzeitwärmespeicherung liegt auf der Hand: Überschüssige Wärme im Sommer wird bis zum Winter „eingemottet“ und kann dann bei klirrender Kälte die Heizung antreiben. Dabei ist es vorrangig gleichgültig, woher die Überschusswärme stammt: Ob aus herkömmlichen Kraftwerken, der Abwärme bei der Stromproduktion oder auch aus Sonnenkollektoren. Im Umkehrverfahren wird mit der natürlichen winterlich frostigen Umgebungstemperatur Wasser gekühlt, im Untergrund gespeichert und im Sommer als Kühlflüssigkeit wieder hervorgeholt.

Wärme im „Keller“
Die Stromerzeugung und die Warmwasserbereitung im Berliner Reichstag erfolgen zunächst durch zwei mit Pflanzenöl angetriebene Blockheizkraftwerke. Die hieraus im Sommer als Überschuss produzierte Abwärme wird als bis zu 70°C heißes Wasser in einen rund 300 Meter tiefen Aquifer verpresst. Diese ist durch eine mächtige Tonschicht gut gegen darüber liegende Schichten abgedichtet. Obwohl der Grundwasserleiter an dieser Stelle eine Temperatur von nur 19°C hat, bleibt die künstliche Wärmeblase mehrere Monate lang erhalten. Im Winter wird dieser Speicher je nach Heizbedarf durch eine Pumpe mit Wassertemperaturen von immerhin noch 30°-65°C entladen.

Eisiges Wasser im Sommer

	Wärme- und Kältespeiche im Berliner Untergrund © GTN Geothermie Neubrandenburg GmbH

Die Speicherung der Winterkühle erfolgt in einem zweiten Aquifer, allerdings in einer Tiefe von nur 50 Metern. Diese Entfernung zum Sommer-Speicher ist nötig, um thermische Beeinflussungen der beiden Grundwasserleiter auszuschließen. Wiederum dient Wasser als Transport- und Speichermedium. Die ganz normale winterlich-frostige Umgebungstemperatur an der Erdoberfläche kühlt das zuvor entnommene Süßwasser auf ungefähr 5°C ab. Einmal zurück in den Untergrund geleitet, kann es im Sommer mit einer maximalen Temperatur von 10°C wieder an die Oberfläche gepumpt werden und versorgt zwei Hochtemperatur-Kühlsysteme mit der nötigen Kälte.

Fast geschenkt
Der große Vorteil der Aquiferen-Speicher liegt neben ihrer einfachen Funktionsweise insbesondere in ihren niedrigen Investitionskosten. Denn die Langzeitspeicherung von Wärme war im Gegensatz zur Kurzzeitspeicherung bislang ein technisches und daher auch finanzielles Problem. Die bisherigen Lösungen, Wärme in Betonspeicher, Stahltanks oder mithilfe von glasfaserverstärkten Kunststoffdämmungen (GFK) zu lagern, gelten nach wie vor als viel zu teuer. Die Investitionskosten belaufen sich pro Kubikmeter herkömmlichem „Wärme-Tresor“ auf 125 bis sogar 3.000 Euro. Ein Aquifer-Speicher hingegen erscheint mit gerade einmal 25 Euro pro Kubikmeter geradezu spottbillig.

Vergleichbare Pilotanlagen wie in Berlin befinden sich auch in Rostock und in Neubrandenburg. An beiden Orten wird die Wärmeenergie zum Teil mit Hilfe von Sonnenkollektoren gewonnen. Diese Verbindung verschiedener Techniken der Erneuerbaren Energiequellen kann sicherlich als richtungweisend gelten: Denn erst durch die sinnvolle Kombination von Solarenergie, Geothermie, Wasserkraft und Windenergie lässt sich wohl in Zukunft eine konkurrenzfähige Alternative zu den herkömmlichen fossilen Energieträgern schaffen.