Forschungsthemen und -infrastruktur

 

Integrierte Planung von Infrastrukturen, Quartieren & Gebäuden

Wir analysieren Transportnetze für Strom, Erdgas und Wasserstoff.

 

Georessourcen

Kernbestandteile unserer Projekte sind innovative Explorationsmethoden, Reservoirsimulationsverfahren, Wärmeleistungsabschätzungen und Optimierung von Speicherprozessen.

 

Geotechnologien

Wir entwickeln innovative thermische, hydraulische und mechanische Bohrverfahren und bringen diese zur industriellen Anwendung.

 

Netze, Energie- & Verfahrenstechnik

Wir erforschen und entwickeln zukunftsfähige Konzepte für Wärme, Erdgas, und Wasserstoff.

 

Speicher und Untertagesysteme

Wir entwickeln innovative Lösungen für Gewinnungs- und Speichersysteme sowie deren Anbindung an Versorgungsinfrastrukturen.

 

Systemintegration, Automatisierung & Betriebsführung

Wir entwickeln Lösungen zur Transformation zu sektorenübergreifenden Energiesystemen.

Komptenzen auf einem Blick

Kompetenz-Bereiche

Kernkomptenzen

 

Integrierte Quartiersplanung

Innovative Wohnquartiere mit 100% erneuerbaren Energien

  • Sektorengekoppelte Energiesystemoptimierung
  • Energiebedarfsszenarien und Nachfragezeitreihen für alle Sektoren
  • Aufbereitung und Management georeferenzierter Daten
  • Energiekonzepte für Bestands- und Neubauquartiere, Kommunen und Gewerbe
  • Entwicklung von Softwaretools für die integrierte Quartiersplanung
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Bohr- und Untertagetechnik

Innovative Bohrprozesse und Gesteinszerstörung

  • Konventionelles Rotary Bohren mit Gestänge
  • Coiled Tubing Bohr- und Aufwältigungstechnik
  • und Perkussionsbasierte Bohrtechnik
  • Thermische, kontaktlose Bohrprozesse mittels Laser, Plasma, Elektro Impuls, thermische Spallation,
  • Projektil und Bohren mittels Einschlag
  • Mikro Turbinen Bohr- und Frästechnik
  • und noch viele weitere
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Exploration und Reservoirsimulation

Von der Auffindung zur Prognose geothermischer Ressourcen

  • Planung, Begleitung und Interpretation von Explorationsdaten
  • Datenanalyse und Reservoirmodelle
  • Geothermische Simulation
  • Risikobewertung
  • Entscheidungsbäume
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Energiemanagement und Regelung

Innovative Betriebsführungslösungen für mehr Effizienz und Flexibilität

  • Dynamische Simulation und Betriebsoptimierung von Energiesystemen und Komponenten mit Schwerpunkt auf Wärme- und Wasserstoffsystemen
  • Entwicklung und Erprobung von Energiemanagement-Systemen im virtuellen Betrieb mit hauseigener DySONiC Software
  • Individuell angepasste Betriebsführungskonzepte (Kostenminimierung, Autarkiemaximierung u. a.)
  • Dynamische Modellierung von Kundenanlagen und -netzen (geothermische Speicher, Wärmepumpen, Fernwärmenetze u. a.)
  • Digitaler Zwilling als Prognose- oder Assistenzsystem
  • Entwicklung intelligenter Regelungsalgorithmen und KI-basierter Betriebsstrategien
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Lagerstättengeophysik

Bohrlochmessung und Interpretation geophysikalischer Bohrlochdaten

  • Volle Umfangsauflösung für bessere Kanalidentifizierung
  • Liefert eine 360-Grad-Zementkarte
  • Messung der Zementverbundqualität in schlanken und konventionellen Bohrlöchern
  • Funktioniert in Verrohrungen von 4,5 Zoll bis 13,63 Zoll
  • Quantitative Analyse der Zementbindung an die Verrohrung und der Formation
  • Genaue Lokalisierung von Löchern, Deformationen oder Anomalien
  • Temperaturprofil im Bohrloch
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Transformation thermischer Netze und Systeme

Entwicklung von optimierten und klimaneutralen Energieversorgungslösungen

  • Erarbeitung von Erschließungskonzepten für Niedertemperaturquellen
  • Konzeptentwicklung zur Netzintegration
    • thermodynamischer Wandler
    • regenerativer Wärme- und Kältequellen
    • von Kurz- und Langzeitspeichern
  • Entwicklung von optimierten Betriebsstrategien für neue und Bestands-Systeme
  • Durchführung von Machbarkeitsstudien und Realisierung von Demonstrationsprojekten
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Oberflächennahe Geothermie

Innovative Verfahren zur objekt- und netzgebundenen Energieversorgung durch oberflächennahe Geothermie

  • Innovative oberflächennahe geothermische Energieversorgung – objekt- und netzgebundene Versorgung
  • Systemische Betrachtung der Komponenten Erdwärmesonde, Wärmepumpe, Verteilsysteme sowie Kopplung mit weiteren Energiequellen
  • Wärmepumpenanwendungen – Sektorenkopplung (PV, PV-T, Solarthermie, Abwärme), Lastmanagement
  • Messtechnik / Prüfungen
  • Simulation und Modellierung – Analytische / numerische Verfahren, Multikriterienanalyse
  • Monitoring – Optimierung, Fehleranalyse, Konzeptentwicklung
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Tiefengeothermie und Bohrlochsysteme

Projektrealisierungen tiefengeothermaler Erzeugungsinfrastrukturen

  • Projektmanagement über sämtliche Planungsphasen
  • Kurzbewertung des Untergrundes & Potentialabschätzung
  • Stochastische und numerische Simulation zur Leistungsbestimmung
  • Anlagenkonzeption: Modellierung des Gesamtsystems; Energieströme, technische Auslegung
  • Modellierung tiefer Erdwärmesonden bis zu 1.000 Meter Tiefe
  • Tiefpumpensysteme, Thermalwasserkreislauf inkl. Condition Monitoring
  • Risiko-, Sensitivitäts- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen unter »realen« Bedingungen
  • Genehmigungsmanagement
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Bergbaufolgenutzung

Analyse bestehender bergbaulicher Infrastrukturen und deren Potenziale für die Nutzung von Wärme und Kälte

  • Analyse der bestehenden Bergbauinfrastrukturen
  • Nutzung von Grubenwasser zu Heiz- und Kühlzwecken (inkl. Speicherung)
  • Erstellung von untertägigen Speicherkonzepten
  • Digitalisierung von Grubenrissen und Erstellung von 3D-Grubenmodellen
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Unsere Labore, Testfelder und Observatorien an den Standorten Bochum, Cottbus Weisweiler und Zittau bilden das experimentelle Rückgrat unserer Forschungsaktivitäten zur Transformation der Energiesysteme. Da die Erforschung von Prozessen im Zusammenhang mit der Bereitstellung und Nutzung geogener Ressourcen darin besteht, dass ein wesentlicher Teil dieser Prozesse in Tiefen stattfindet, die nur indirekte Messmethoden erlauben, betreiben wir eine Infrastruktur, die eine Beobachtung dieser Prozess über verschiedene räumliche und zeitliche Skalen hinweg ermöglicht. Prozesse und Parameter auf der Mikroskala (Micrometer-Dezimeter) werden in unserem Geowissenschaftlichen Labor betrachtet. Die Mesoskala (Dezimeter-Meter) steht im Fokus unseres Geotechnikums. Die Makroskala (Meter-100er Meter) wird mit Hilfe unseres Bohrbetriebes betrachtet. Um die energietechnische und sektorgekoppelte Einbindung verschiedener regenerativer Potentiale zu untersuchen bauen wir verschiedene Teststände in unserem Energietechniklabor auf. Zur integrierten Demonstration aller Technologielinien entwickeln wir derzeit zwei Reallabore, die einen Transfer der Technologien aus der Wissenschaft in die Anwendung ermöglichen sollen.

 

Bohrbetrieb

 

Bohrlochmessungen und Interpretation geophysikalischer Bohrlochdaten

 

Energietechnik

 

Geowissenschaftliche Labore

 

Geotechnikum

 

Reallabore

 

Forschungs- und Erprobungsanlage für Großwärmepumpen

Unsere Kompetenzen

 

Energiemodelle

 

Glasfasersensorik

 

Wärmepumpen

 

Geowissenschaftliche Modelle

 

Verfahrenstechnik

 

Kältenetze

Thomas Reinsch

Contact Press / Media

Prof. Dr.-Ing. Thomas Reinsch

Leitung Labore

Telefon +49 234 33858-148