Grundwasserökosysteme spielen eine zentrale Rolle für die Trinkwasserversorgung und biogeochemische Kreisläufe. Der Einsatz von Niedertemperatur-Aquifer-Thermal-Energiespeichern (NT-ATES) in urbanen und ländlichen Regionen wirft die Frage nach möglichen ökologischen Auswirkungen auf das Grundwassermikrobiom auf. In dieser Studie wurde ein NT-ATES-System mit Referenzstandorten in städtischer und ländlicher Umgebung verglichen, um potenzielle Effekte auf die mikrobielle Diversität und die hydrochemische Zusammensetzung des Grundwassers zu analysieren. Hierzu wurde ein Dauermonitoring mittels hochauflösender 16S-rRNA-Gen-Metabarcoding-Analysen an ATES- und Referenzmessstellen durchgeführt. Die multivariate statistische Auswertung ergab, dass durch den Betrieb des NT-ATES weder die alpha- noch die beta-Diversität der mikrobiellen Gemeinschaft signifikant verändert wurde. Chemische Parameter sowie bakterielle Gemeinschaftsstrukturen zeigten über den gesamten Untersuchungszeitraum hinweg stabile Muster mit vergleichbaren Bray-Curtis-Distanzen innerhalb der jeweiligen Messstellen. Dies deutet darauf hin, dass die thermische Speicherung unter den gegebenen Bedingungen keine messbaren Störungen des natürlichen Mikrobioms verursacht. Die Ergebnisse legen nahe, dass NT-ATES-Systeme bei entsprechender Berücksichtigung standortspezifischer hydrogeologischer Gegebenheiten eine ökologisch verträgliche Technologie zur nachhaltigen Energiespeicherung im Untergrund darstellen.

Ende Juni 2025 wurde in der Berliner Innenstadt eine NT-ATES-Anlage in Betrieb genommen (Vorhaben DemoSpeicher). Begleitend dazu wurde ein biologisch-chemisches Monitoring durchgeführt. Hier seien die Ergebnisse der grundwasserfaunistischen Untersuchungen vorgestellt. Für die Mikrobiologie und die Chemie siehe Katzenmeier et al. in diesem Workshop.

Beprobt wurden 13 Monitoringmessstellen, die sich auf drei Bereiche aufteilen lassen: direktes Umfeld der Anlage, innerstädtische Referenzen und nicht-urbanes Umland. Diese Standorte wurden in etwa sechswöchigem Abstand über den Zeitraum eines Jahres insgesamt achtmal mit Hilfe eines Netzsammlers beprobt. Die Bestimmung der gesammelten Tiere erfolgte auf Artniveau.

Die Auswertung ergab, dass das Auftreten der Tiere vor allem durch die Landnutzung geprägt ist. So war die Diversität der innerstädtischen und damit auch der ATES-Messstellen deutlich niedriger als die der nicht-urbanen Standorte. Die ATES-Messstellen unterschieden sich faunistisch nicht von den innerstädtischen Referenzen. Wesentliche, die Tiergemeinschaften prägende Parameter waren die Leitfähigkeit und die Temperatur.

Ein Einfluss der ATES-Anlage auf die Fauna war nicht erkennbar. Sie befindet sich allerdings in einem anthropogen stark überprägten und vorbelasteten Gebiet, was sich u. a. in deutlich erhöhten Grundwassertemperaturen und -leitfähkeitswerten widerspiegelt und mögliche Effekte der Anlage auf die Grundwasserökologie überlagern könnte.

Die thermische Nutzung des Untergrunds zur saisonalen Speicherung von Wärme und Kälte gewinnt im Zuge der Energiewende zunehmend an Bedeutung. Besonders Aquiferspeicher bieten großes Potenzial für die nachhaltige Versorgung von Quartieren, Gewerbe und Industrie. Der Vortrag gibt einen aktuellen Überblick über den Stand der Technik in Deutschland, mit Fokus auf bestehende und geplante Aquiferspeicherprojekte sowie begleitende Forschungsvorhaben.

Basierend auf aktuellen Studien werden verschiedene technische Konzepte vorgestellt und hinsichtlich ihrer Einsatzbereiche, Effizienz und Herausforderungen diskutiert. Dabei werden auch die Ergebnisse des BMBF Forschungsvorhabens „DemoSpeicher“ berücksichtigt, das neue Erkenntnisse zur hydraulischen, thermischen und genehmigungsseitigen Machbarkeit liefert.

Ergänzend werden internationale Entwicklungen eingeordnet, insbesondere großskalige ATES-Systeme in den Niederlanden. Technologische Trends, Potenziale und Risiken werden anhand ausgewählter Projektbeispiele überblicksartig dargestellt.

Abschließend erfolgt eine Einordnung der verschiedenen Nutzungsformen, ihrer jeweiligen Vor- und Nachteile sowie ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungspotenziale unter Berücksichtigung regulatorischer, wirtschaftlicher und geologischer Rahmenbedingungen.

--