Für die Wärmewende in Deutschland spielen mitteltiefe geothermische Ressourcen eine Schlüsselrolle – insbesondere für die klimafreundliche Versorgung von Städten mit Fernwärme. Genau hier setzt eine Studie von Niklas Mantei, Ernesto Meneses Rioseco und Prof. Inga S. Moeck, Forschungsabteilung Systemintegration am LIAG, an: Im Journal Geothermal Energy – Science, Society and Technology untersuchen sie, wie sich mesozoische Sandsteinformationen im Norddeutschen Becken mit Mehrfach-Dubletten nutzen lassen. 

Der Open-Access-Artikel mit dem Titel „Parametric analysis of geothermal reservoir performance in Mesozoic sandstone formations within the North German Basin developed by multi-well systems“ wurde am 26. Mai 2025 veröffentlicht (Volume 13, Article 26) und verzeichnet bis Dezember 2025 bereits über 1300 Zugriffe.

Was die Studie untersucht

Die Studie analysiert, wie mitteltiefe geothermische Ressourcen aus mesozoischen Sandsteinformationen im Norddeutschen Becken nachhaltig für die Wärmewende genutzt werden können. Durch den Vergleich numerischer Modelle mit analytischen Lösungen wird systematisch der Einfluss von Reservoireigenschaften und Betriebsparametern auf die Leistung von geothermischen (Mehrfach-) Dubletten untersucht.

Im Fokus stehen dabei unter anderem:

• die thermische Durchbruchzeit (also der Zeitpunkt, zu dem sich die Produktionstemperatur messbar abkühlt),

• die Abkühlrate nach dem thermischen Durchbruch und

• die nutzbare Lebensdauer einer Anlage aus Sicht der Wärmebereitstellung.

Die Studie zeigt: In Mehrfach-Dubletten-Anordnungen (Doublet Arrays) ist die thermische Durchbruchzeit im Mittel etwa 17 ± 3 % länger als bei einer einzelnen Dublette. Gleichzeitig hängt die Abkühlrate der Produktionstemperatur nach dem Durchbruch deutlich von der Anzahl und Anordnung der Injektionsbohrungen ab.

Ranking-Schema für Planerinnen und Planer

Ein weiteres Ergebnis ist ein Ranking-Schema, das den Einfluss verschiedener Kontrollfaktoren – zum Beispiel Reservoireigenschaften, Brunnenabstände und Betriebsprofile – auf zentrale Leistungsparameter zusammenfasst. Damit macht die Studie transparent, welche Stellschrauben für eine lange thermische Lebensdauer und einen robusten Anlagenbetrieb besonders entscheidend sind.

Die Ergebnisse verdeutlichen die komplexen thermo-hydraulischen Wechselwirkungen in Mehrfach-Dubletten-Systemen und liefern konkrete Hinweise, wie geothermische Projekte im Norddeutschen Becken effizient ausgelegt und optimiert werden können – etwa für kommunale Wärmenetze.

ArtemIS-Projekt und Förderung

Der Artikel entstand im Rahmen des Verbundprojekts ArtemIS, das sich mit der Bewertung und Entwicklung mitteltiefer geothermischer Ressourcen in Sandstein-Reservoiren des Norddeutschen Beckens befasst. ArtemIS wurde vom vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE – FKZ 03EE4024 A) finanziert. 

Hervorgehoben als „Feature Article“ in Geothermische Energie

Besondere Anerkennung erfährt die Arbeit durch ihre Auswahl als „Feature Article“ in der renommierten Fachzeitschrift Geothermische Energie (Heft 112, Oktober 2025). Das Magazin wird vom Bundesverband Geothermie e. V. herausgegeben und berichtet dreimal jährlich über aktuelle Entwicklungen der geothermischen Forschung und Anwendung in Deutschland, Österreich und der Schweiz.

In Kooperation mit dem Open-Access-Journal Geothermal Energy werden dort regelmäßig ausgewählte Beiträge als Auszüge präsentiert, die als besonders zugänglich, fachlich relevant und wegweisend für die Community gelten. Die Aufnahme von Mantei et al. als Feature Article unterstreicht damit die Bedeutung der Studie für die wissenschaftliche Diskussion und für die praktische (Weiter-)Entwicklung geothermischer Energiesysteme.

Zitation: 
Mantei, N., Meneses Rioseco, E. & Moeck, I.S. (2025): Parametric analysis of geothermal reservoir performance in Mesozoic sandstone formations within the North German Basin developed by multi-well systems. - Geotherm. Energy 13: 26.