Wärmewende am KIT-Campus Nord

Am KIT arbeiten und studieren rund 35 000 Menschen. Sie alle müssen mit Wärme versorgt werden.

Abbildung 1: Der Untergrund des KIT-Campus Nord sowie der zu erwarteten Wärmeverteilung.

An den Standorten Campus Süd, West und Ost nutzt das KIT die Fernwärme der Stadtwerke Karlsruhe. Auf dem KIT Campus Nord betreibt das KIT ein eigenes, heute gasbefeuertes Nahwärmenetz. In einer Tiefe von drei Kilometern unterhalb des Campus Nord herrscht jedoch eine Temperatur von ca. 170 Grad Celsius – die größte bekannte Temperaturanomalie Im Mittel beträgt die Temperaturzunahme mit der Tiefe 30 Grad Celsius pro Kilometer. Darüber liegende Werte gelten als Temperaturanomalie. Im Oberrheingraben werden Zunahmen bis über 100 Grad Celsius pro Kilometer gemessen. Dies trifft auch für den Untergrund des KIT Campus Nord zu. Somit eignet sich dieses Gebiet für eine Nutzung der Wärme aus dem Untergrund. in Deutschland. Diese kann im Rahmen der Wärmewende des KIT einen wichtigen Baustein der langfristig regenerativen Wärmeversorgung darstellen und zur CO₂‑Neutralität im Großforschungsbereich beitragen.

Eine erste Abschätzung zeigt, dass bei einer Fließrate von 10L/s und einem Temperaturunterschied von 100 °C ca. 6.000 t CO₂ eingespart werden könnten.

Um auf eine CO₂-neutrale Wärmeversorgung umzustellen, erkundet das KIT derzeit gemeinsam mit der EnBW Energie Baden-Württemberg stufenweise die Möglichkeiten für eine sichere und nachhaltige Nutzung dieser Wärme. Die geplante geothermische Anlage soll heißes Wasser aus dem Untergrund mit einer festgelegten Fließrate zutage fördern und nach Abkühlung in das Reservoir Reservoir bezeichnet Gestein, dessen Zwischenräume hier als Speicher für Thermalwasser dienen. zurückführen. Erfahrungen mit vergleichbaren Geothermieanlagen im Oberrheingraben zeigen, dass sich Risiken wie induzierte Seismizität mit moderaten Fließraten und folglich geringen Druckänderungen umgehen lassen.
In einem ersten Schritt soll zunächst in einer Tiefe von weniger als 1 400 Metern die Wärmespeicherung in einer wissenschaftlichen Infrastruktur getestet werden.

Eine erste Abschätzung zeigt, dass eine thermische Leistung von ca. 4,2 Megawatt bei einer Fließrate von zehn Litern pro Sekunde und einem Temperaturunterschied von 100 Grad Celsius die Grundlast der rund 285 Gebäude auf dem Campus bei Weitem abdecken kann. Damit lassen sich gegenüber der jetzigen Wärmeversorgung mit Gas ca. 6 000 Tonnen CO₂ einsparen. Ein zusätzlicher geothermischer Speicher im Untergrund kann das Einsparpotenzial weiter erhöhen: Er erlaubt, im Sommer überschüssige Wärme im Gestein zu speichern und im Winter bei Bedarf darauf zurückzugreifen.