I årets rekordsommar, alla vill ha ett kylt hem eller kontor. Men luftkonditioneringssystem drar mycket energi och är långt ifrån miljöanpassade. Forskare inom GeoSpeicher.bw-projektet koordinerat av Karlsruhe Institute of Technology (KIT) studerar alternativ med minskad energiförbrukning. Dessa inkluderar lagring och senare uttag av värme och kyla i underjordiska vattenförande lager, så kallade akviferer.

I ett nytt projekt, de utvärderade effektiviteten hos en av de största akviferbaserade geotermiska anläggningarna i Europa och den enda av detta slag i Tyskland. Sedan 2009, ett underjordiskt akviferlagringssystem har försett Kameha Grand-hotellet och två kontorskomplex i ett nyutvecklat distrikt i Bonn med kyla på sommaren och värme på vintern. "Systemet levererar upp till 80 procent av värmen och kylan i byggnaderna på cirka 60, 000 m ² i området, " säger Steffen Große från EcoVisio GmbH, det ansvariga elföretaget. Jämfört med konventionell energiförsörjning, energiförbrukningen för denna geotermiska anläggning är lägre med cirka 1700 MWh varje år. CO2-utsläppen minskar med 400 ton årligen.

"Vi har mycket tur att ha den här anläggningen i Bonn, " säger professor Philipp Blum från KIT:s Institute of Applied Geosciences (AGW). "Vi har tillgång till data som täcker en period på nästan tio år och, därav, kan studera olika aspekter från energieffektivitet till byggnadsteknik." Steffen Große och hans kollegor hoppas att vetenskaplig dataanalys kommer att resultera i en optimering av systemet. "På grund av det förändrade klimatet, vi måste delvis börja kyla byggnaderna redan i mars, " rapporterar han. "Inom GeoSpeicher.bw-projektet, vi samarbetar med geologer och experter för energi och byggnadsteknik för att få fram bästa möjliga driftläge under de förändrade randvillkoren i framtiden."

Konventionella bergvärmepumpar blir allt mer populära i Tyskland. Cirka 350, 000 system installeras i framför allt nya byggnader. "Dessa bergvärmepumpar används främst för uppvärmning på vintern, " säger Philipp Blum. "Aquifer lagringssystem, däremot kan göra både och:kyla på sommaren och uppvärmning på vintern, " han säger.

Paul Fleuchaus, doktorand vid AGW, tillägger:"När man bygger nya byggnader i Tyskland, knappast någon överväger energiförsörjning genom akviferlagringssystem. Detta är annorlunda i Nederländerna, " säger han. "Där, mer än 2800 system drivs framgångsrikt." På grund av deras stora kapacitet, akviferlagringssystem är speciellt lämpade för stora byggnader, som museer, sjukhus, kontorsbyggnader, eller hotell. Även i bostadsområden, akviferlagringssystem kombinerat med lokala värmenätverk kan användas. I Nederländerna, Tekniken används också för industriella komplex, som växthus eller datorcenter. Enligt beräkningar av forskarna, en avkastning på investeringen uppnås ofta redan efter två till tio år.

Forskarna i projektet GeoSpeicher.bw säger att tack vare de geologiska förhållandena, ett antal regioner i Tyskland och Europa, men också över hela världen är lämpade för akviferbaserad geotermisk energiförsörjning. Experterna vid Karlsruhe Tekniska Högskola, universiteten i Heidelberg och Stuttgart, och yrkeshögskolorna i Biberach och Offenburg studerar även värme- och kyllagring med hjälp av tunnelsystem, som Rosensteintunneln i Stuttgart.

"Vi förväntar oss att energiförbrukningen för luftkonditioneringssystem kommer att öka med en faktor 33 år 2100, " säger Paul Fleuchaus. "Den senaste kollapsen av elnätet i delar av Kalifornien visar att detta kan hanteras varken med det befintliga nätet eller konventionella energibärare, " säger han. För att identifiera alternativ, tekniska analyser åtföljs i projektet GeoSpeicher.bw av studier som rör allmänhetens acceptans och gällande lagstiftning. "I Nederländerna, vi fann att ett nära samarbete mellan myndigheter, vetenskapsmän, allmänheten, och allmännyttiga företag är mycket effektiva, " säger Fleuchaus.