Die Entdeckung riesiger unterirdischer Wasserbecken als nachhaltige Batterien der Zukunft könnte die Art und Weise verändern, wie Häuser geheizt und gekühlt werden. Diese Becken bestehen aus wassergesättigten Schichten und können als Grundwasserquelle für Brunnen und Quellen dienen.
Diese riesigen unterirdischen Wasservorkommen werden als Grundwasserleiter bezeichnet. Grundwasserleiter sind unterirdische Schichten aus porösem Gestein, Kies, Sand oder Erde, die Wasser speichern und es durch sich hindurchfließen lassen.
Unterirdische Grundwasserleiter können eine entscheidende Rolle dabei spielen, unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und den Ausbau erneuerbarer Energien zu fördern . Eine vielversprechende Technologie, die diese Grundwasserleiter nutzt, ist die sogenannte thermische Grundwasserspeicherung (ATES). Dabei wird die im Wasser gespeicherte Wärmeenergie zum Heizen und Kühlen von Häusern , Gebäuden und anderen Bauwerken verwendet .
Bei der ATES-Technologie wird in den Wintermonaten warmes Wasser aus einem unterirdischen Grundwasserleiter durch einen Brunnen gepumpt. Dieses warme Wasser wird dann zum Heizen von umliegenden Häusern und Gebäuden verwendet.
Wenn in den Sommermonaten Kühlung erforderlich ist, wird mit einer separaten Pumpe dasselbe Wasser aus dem Grundwasserleiter gefördert und die umliegenden Strukturen gekühlt.
Durch diesen Prozess der Wasserentnahme und -rückführung in denselben Grundwasserleiter entsteht ein geschlossener Kreislauf und damit eine nachhaltige und umweltfreundliche Lösung zum Heizen und Kühlen.
Für die Studie schufen die Forscher ein fiktives Viertel mit etwa 60 Wohneinheiten, die an ein Stromnetz angeschlossen waren , das verschiedene Energiearten und Speichermöglichkeiten bieten konnte. Damit modellierten sie ein Szenario rund um den Einsatz von ATES in einem Viertel in Chicago.
Um abzuschätzen, wie viel Wärme und Kälte diese Haushalte in Zukunft benötigen werden, und um die Widerstandsfähigkeit des Netzes im Katastrophenfall zu testen, ließen sie dieses Modell anschließend zahlreiche Klimaszenarien durchlaufen.
Die Entdeckung riesiger unterirdischer Wasserreservoirs als nachhaltige Energiespeicher der Zukunft könnte den Verbrauch fossiler Brennstoffe um bis zu 40 % reduzieren – ein bedeutender Fortschritt. Zudem könnte sie die Stromnetze bei Hitzeperioden stabilisieren.
Im Gegensatz zu Klimaanlagen, die viel Energie zum Kühlen benötigen, reicht ATES aus, um Wasser zu bewegen. ATES ist jedoch nicht perfekt. Es funktioniert nur dort, wo bestimmte unterirdische Wasserquellen die Bewegung des Wassers erleichtern. Außerdem kann es bis zu 20 % teurer sein als andere Energiespeichermethoden.
Quelle: ATES Smart Grids
