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Abstract

Niedrigtemperatur-Aquiferwärmespeicher (Aquifer Thermal Energy Storage, ATES) mit Betriebstemperaturen um 30 °C haben sich in den letzten 10-15 Jahren, insbesondere in den Niederlanden, als eine effiziente Technologie etabliert. Doch in urbanen Gebieten variieren die Anforderungen an die Wärmeversorgung erheblich, da häufig weiterhin hohe Temperaturen von über 100 °C benötigt werden. Hochtemperatur-ATES ist eine vielversprechende Speichermöglichkeit, die bei geringem Flächenbedarf eine erhebliche Speicherkapazität bietet, jedoch geeignete geologische Bedingungen voraussetzt. Die dabei induzierten hohen Temperaturänderungen beeinflussen thermohydraulische, geochemische und mikrobiologische Prozesse sowie Fluid-Gestein-Interaktionen. Push-Pull-Tests, die im Sommer und Herbst 2025 am HT-ATES-Pilot- und Forschungsstandort Berlin Adlershof durchgeführt wurden, ermöglichten die gezielte Untersuchung dieser Prozesse im schwach verfestigten jurassischen Hettangsandstein (354 bis 399 m uGOK). Basierend auf den aus der Hydrogeologie bekannten Tracer-Push-Pull-Tests wurde das zuvor produzierte Formationswasser zunächst mit 21 °C und anschließend in weiteren fünf Zyklen mit 90 bis 105 °C injiziert. Die Reaktionszeit im Aquifer betrug zwischen 15 Stunden und mehreren Wochen. Bei jeder Injektion wurden Tracer zur hydraulischen Charakterisierung eingesetzt. Ein umfassendes hydrochemisches und mikrobiologisches Monitoringprogramm ermöglicht die Analyse der Wärme- und Stofftransportprozesse sowie der reaktiven Wechselwirkungen im Aquifer und an den obertägigen Anlagenteilen. Die hier gewonnenen Ergebnisse dienen als Grundlage für die Errichtung eines HT-ATES, der künftig in ein bestehendes Fernwärmenetz integriert werden soll.