GeoDescale – Weniger Scaling für eine effizientere Tiefengeothermie

Teilvorhaben CCUS Verfahrenstechnik und Systemintegration

im Verbundprojekt: GeoDescale – Descaling tiefengeothermischer
Wärmegewinnung mit CO₂-Management

FKZ: 03EE4082B
Zeitraum: 05/2026 – 04/2030
Projektkoordination: Technische Universität München, Munich Institute of
Integrated Materials, Energy and Process Engineering (MEP)
Projektpartner: Technische Universität München, Universität Duisburg-Essen,
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), Technische Universität
Bergakademie Freiberg, Erdwärme Grünwald GmbH und GEF Ingenieur AG;
zusätzlich sind Erdwärme Inn Bayern und die Geothermie-Allianz Bayern als
assoziierte Partner beteiligt.

Scaling als Herausforderung für die Tiefengeothermie

Tiefe Geothermie kann Wärme kontinuierlich und auf hohem Temperaturniveau
bereitstellen und besitzt damit großes Potenzial für eine klimaneutrale
Wärmeversorgung. Eine zentrale technische und wirtschaftliche Herausforderung
hydrogeothermaler Anlagen ist jedoch das sogenannte Scaling: Mineralische
Bestandteile des Thermalwassers lagern sich in Rohrleitungen, Pumpen, Filtern und
Wärmeübertragern ab. Dadurch steigen Strömungswiderstände, die
Wärmeübertragung verschlechtert sich und die Leistungsfähigkeit der Anlage nimmt
mit der Zeit ab.

Hier setzt das Forschungsprojekt GeoDescale an. Ziel ist es, Scaling möglichst
kontinuierlich zu vermeiden und dadurch die Effizienz, Zuverlässigkeit und Resilienz
hydrogeothermaler Anlagen zu erhöhen. Ein vielversprechender Ansatz ist die
gezielte Zugabe von CO₂ in das Thermalwasser. Durch die damit verbundene
Beeinflussung des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts kann die Bildung mineralischer
Ablagerungen reduziert werden.

CO₂ nicht nur abscheiden, sondern im System nutzen

Eine Besonderheit von GeoDescale ist die Verbindung des Descalings mit einem
integrierten CO₂-Management. Statt das für die Scaling-Vermeidung benötigte
Kohlendioxid ausschließlich extern zu beziehen, wird untersucht, wie CO₂ möglichst
lokal gewonnen, in den geothermalen Anlagenprozess integriert und anschließend
dem Thermalwasser zugeführt werden kann.

Das Projekt untersucht nicht nur Möglichkeiten zur Verbesserung der
Anlagenverfügbarkeit, sondern auch die Frage, wie sich Geothermieanlagen
möglichst CO₂-neutral oder perspektivisch sogar mit negativen CO₂-Emissionen
betreiben lassen.

Innovative Anlagenkonzepte am LEE

Unsere Forschung fokussiert sich auf die Entwicklung eines umfassenden
Bewertungskonzepts für die verschiedenen technischen Lösungen. Dafür betrachtet
der LEE die Geothermieanlage nicht isoliert nach Einzelkomponenten, sondern als
gekoppeltes Energiesystem. Untersucht wird unter anderem das Zusammenspiel von
     •    Stromerzeugung und Strombedarf der Thermalwasserförderung,
     •    Nutzung vorhandener Begleitgase,
     •    CO₂-Abtrennung und deren energetischer Integration,
     •    Rückführung des CO₂ in den Thermalwasserkreislauf sowie
     •    geeigneten Betriebsstrategien für eine zuverlässige Wärmebereitstellung bei
          möglichst niedrigem CO₂-Fußabdruck.

Geothermie zuverlässiger und klimafreundlicher machen

Mit GeoDescale sollen technische Lösungen entstehen, die Wartungsaufwand und
Stillstandszeiten geothermaler Anlagen reduzieren und gleichzeitig neue Wege für
den Umgang mit CO₂ eröffnen. Langfristig soll so dazu beigetragen werden, die
Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit der Tiefengeothermie zu erhöhen und ihr
Potenzial für die Wärmewende besser auszuschöpfen.
Das Projekt wird im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms zur
angewandten Energieforschung durchgeführt.