Ziele
Optimierung der regenerativen Wärme- und Kältebereitstellung mit oberflächennaher Geothermie
Partner
Interdisziplinäre Forschung braucht starke Partner. Mit diesem Team werden wir die anspruchsvollen Herausforderungen meistern.
Werkzeuge
Für eine effiziente Simulation und Kopplung setzen wir auf hoch parallelisierbare und freie Software.
Meilensteine und Events
Projektvorstellung mit Konferenzbeitrag auf der IAEE
Smajil Halilovic hat das Projekt Geo.KW auf der IAEE 2022 in Tokio vorgestellt.
Den Abstract zum Konferenzbeitrag finden Sie unter:
Publikation zur Optimierung von Brunnen Konfigurationen für die thermische Grundwassernutzung veröffentlicht!
Innerhalb des Projekts wurde eine Methode entwickelt mit der die gradienten-basierte Optimierung von Brunnen Anordnungen mit Hilfe des Adjoint Ansatzes möglich ist. So ist es möglich Brunnenpositionen kontinuierlich für eine große Anzahl für Brunnen zu optimieren. Zusätzlich wurde die Funktionalität der Methode in einem Studiengebiet mit 10 Grundwasserwärmepumpen in München demonstriert.
Das Paper kann über
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116033
oder direkt über die Autoren bezogen werden.
Projektpräsentation auf der Geotherm
Auf Europas größter Geothermie-Fachmesse mit Kongress wurde das Projekt Geo.KW am Stand des Lehrstuhls Hydrogeologie der TUM einer breiten Fachöffentlichkeit vorgestellt.
Projektpräsentationen auf der FHDGG
Fabian Böttcher und Kai Zosseder haben auf der Tagung der Fachsektion Hydrogeologie der DGGV das Projekt GeoKW präsentiert.
Zu den Abstracts:
https://www.bayceer.uni-bayreuth.de/FH-DGGV-2022/de/prog/bayconf/beitrag_detail.php?id_obj=21249
https://www.bayceer.uni-bayreuth.de/FH-DGGV-2022/de/prog/bayconf/beitrag_detail.php?id_obj=21250
GeoKW Abschlusskonferenz
In den vergangenen drei Jahren intensiver Forschungsarbeit haben die Partner des Projektes GEO.KW
einer effizienten thermischen Nutzung des Grundwassers in Städten neue Möglichkeiten geschaffen.
Das im Projekt entwickelte Management-Tool erlaubt durch die komplexe Kopplung einer
dynamischen Simulation des Wärmetransports im Untergrund mit einem Modell zu Energiebedarf und
Energieinfrastruktur die detaillierte Planung der thermischen Nutzung des Grundwassers. Stadtplaner,
Genehmigungsbehörden und Stadtwerke, aber auch Planungsbüros können damit ihre Planung für den
Einsatz oberflächennaher Geothermie für die Kälte- und Wärmenutzung im urbanen Raum optimieren.
Wir freuen uns, Ihnen zum Abschluss des Projektes das Tool in Aufbau und Anwendung vorstellen zu
dürfen. Neben weiteren Forschungsergebnissen und dem geplanten Einsatz des Tools demonstrieren
wir Ihnen außerdem die GEO.KW-WebApp und möchten mit Ihnen zukünftige Möglichkeiten zu Einsatz
und Fortentwicklung des Tools diskutieren.
Projektpräsentation auf dem jährlichen preCICE Workshop
Fabian Böttcher präsentierte die Methode für die Optimierung der thermsichen Grundwassernutzung für die dezentrale Wärme und Kälteversorgung in München.
Der Vortrag ist als Video auf dem preCICE youtube Kanal verfügbar.
Publikation über die Analyse der Grundwassertemperaturen in München veröffentlicht
In einer statistischen Studie haben wir die dominanten anthropogenen und natürlichen Einflüsse auf die Grundwassertemperatur identifiziert und analysiert wie sich der Einfluss mit in der Tiefe verändert.
Die Ergebnisse stellen die Basis für die Entwicklung der thermischen Kalibrierung für die Grundwassmodelle in GeoKW dar.
Die Studie wurde frei zugänglich veröffentlicht und kann hier heruntergeladen werden.
Publikation zum Optimierungsansatz veröffentlicht
Die veröffentlichte Studie analysiert die Integration von (Grundwasser-)Wärmepumpen in die Energiesystemoptimierung und fokussiert sich auf zeit- und raumabhängige Modelle zur Berechnung der Wärmepumpeneffizienz. Die Studie "Integration of groundwater heat pumps into energy system optimization models" kann unter diesem Link mit Zeitschriftenabonnement, oder direkt bei den Autoren bezogen werden:
GeoKW Webapp erstes Release
Die GeoKW Webapp ermöglicht den einfachen Zugriff auf alle wichtigen Projektergebnisse, unterstützt die Genehmigung und Planung von neuen Grundwasserwärmepumpen, sowie die strategische Energieplanung in München.
Präsentation beim Firedrake user and developer workshop
Als Nutzer der Firedrake Software hat Smajil Halilovic die im Projekt entwickelte PDE constraint Optimierung vorgestellt.
Ein Video des Vortrags ist auf Vimeo zu sehen:
Vorstellung der Projektergebnisse auf der SIAM OP21 Konferenz
Smajil Halilovic hat im Vortrag "Optimization of open-loop shallow geothermal systems using the adjoint approach", die im Projekt entwickelten Methoden zur Potentialoptimierung vorgestellt.
Projektpräsentation auf der EURO 2021
Smajil Halilovic hat GeoKW auf der 31st European Conference on Operational Research vorgestellt:
Maximizing the spatial potential of thermal groundwater use by mixed-integer PDE-constrained optimization
Projektvorstellung auf der EGU 2021
Auf der diesjährigen EGU präsentieren Thilo Schramm und Fabian Böttcher den Projektfortschritt in zwei PICO Talks
Schramm, T., Böttcher, F., Pauw, V., Odersky, L., Halilovic, S., and Davis, K.: Geo.KW, a coupled hydrothermal and infrastructure model at urban scale, EGU General Assembly 2021, online, 19–30 Apr 2021, EGU21-12076, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-12076 , 2021.
Böttcher, F., Davis, K., Halilovic, S., Odersky, L., Pauw, V., Schramm, T., and Zosseder, K.: Optimising the thermal use of groundwater for a decentralized heating and cooling supply in the city of Munich, Germany, EGU General Assembly 2021, online, 19–30 Apr 2021, EGU21-14929, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-14929 , 2021.
GeoKW Kopplung auf dem SuperMUC-NG
Auf dem preCICE Workshop 2021 hat Viktoria Pauw das Aufsetzen der GeoKW Kopplung am Leibniz Rechenzentrum vorgestellt.
Die Energiesystemoptimierung in GeoKW
Auf dem preCICE Workshop 2021 hat Leonard Odersky vorgestellt, wir die Energiesystemoptimierung über preCICE mit der Grundwassersimulation gekoppelt wird.
GeoKW Präsentation am WCCM-ECCOMAS Kongress
Die Abteilung Simulation großer Systeme wird am WCCM das Projekt mit einem Fokus auf die Kopplung zwischen den Simulationscodes vorstellen.
https://www.wccm-eccomas2020.org
Online Erfahrungsaustausch mit vielen Interessensvertretern aus dem Fachbereich
Präsentation des Projekts am Deutschen Geothermiekongress
Der Lehrstuhl für Hydrogeologie war auch dieses Jahr wieder stark am DGK vertreten, um aktuelle Forschungsergebnisse vorzustellen. Der GeoKW Vortrag fand in der Forschung zur oberflächennahen Geothermie ein großes Forum.
https://www.der-geothermiekongress.de/kongress-2020/
Artikel in der Fachzeitschrift Geothermische Energie
Projektvorstellung auf der EGU
Die EGU General Assembly ist die größte Europäische geowissenschaftliche Tagung und findet jedes Jahr in Wien statt.
https://www.egu2020.eu/
Projektvorstellung auf der Geotherm
Europas größte Fachmesse für Geothermie in Offenburg.
https://www.geotherm-offenburg.de/
Geothermal DHC
Projektpräsentation am Workshop des EU-COST-Projekts “Geothermal DHC” in München
Die Wärmewende meistern
Teilnahme am Workshop “Die Wärmewende meistern” der Energieagentur München-Ebersberg
Abschluss der fachlichen Modellkopplung
Erfahrungsaustausch und Projektvorstellung an der TUM
Deutscher Geothermiekongress
Vorstellung des Projekts am Geothermiekongress in München.
Shallow Geothermal Energy Days
Teilnahme und Projektvorstellung am MUSE Mapping Workshop in Brüssel.
Kick-off Veranstaltung an der TUM
Projektstart
Projektlaufzeit: 36 Monate (12/2018 - 12/2021)
Fördersumme: 977.003 €