Vom Nischenthema zur Schlüsseltechnologie
Mit dem Geothermie-Beschleunigungsgesetz (GeoBG) rückt der Untergrund stärker in den Fokus der Wärmewende. Die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG bringt mit anwendungsnaher Forschung Dynamik in den Markt – von Quartierslösungen über Wärmenetze bis zur tiefen Geothermie für Industrie und Kommunen.
Wärmepumpen können in Verbindung mit Geothermie in höheren Leistungs- und Temperaturklassen auch Fernwärmenetze und Industrieprozesse nachhaltig machen.
Foto: Frank Wiedemeier/Fraunhofer IEG
Mit dem im Dezember 2025 verabschiedeten Geothermie-Beschleunigungsgesetz setzt der Bundestag einen wichtigen Rahmen, um den Untergrund als zentrale Ressource der Wärmewende zu erschließen. Industrie und Kommunen erhalten damit neue Planungssicherheit, um ihre Wärmeversorgung nachhaltig, resilient und langfristig bezahlbar aufzustellen. Die Fraunhofer IEG zeigt, wie Geothermie vom Nischen- in den Massenmarkt überführt werden kann.
Geothermie gilt als zukunftsfeste, grundlastfähige und heimische Wärmequelle, die unabhängig von internationalen Krisen und Rohstoffimporten verfügbar ist. Die Fraunhofer IEG beruft sich auf Studien, die zeigen, dass rund drei Viertel der Bestandsgebäude in Deutschland grundsätzlich mit oberflächennaher Geothermie beheizt oder gekühlt werden könnten. Darüber hinaus lässt sich bis zu einem Viertel des Wärmebedarfs von kommunalen Wärmenetzen und der Industrie aus tiefer Geothermie decken. Damit rückt der Untergrund zunehmend in den Fokus einer strategischen Wärmeplanung.
„Die Wärmewende ist die halbe Energiewende. Doch die Dynamik im Geothermie-Markt spiegelt dieses Potenzial bislang noch nicht wider“, sagt Prof. Dr. Rolf Bracke, Leiter der Fraunhofer IEG. Um Geothermie schneller in die breite Anwendung zu bringen, brauche es neben politischen Weichenstellungen vor allem mehr Standardisierung, den gezielten Aufbau von Fachkräften und eine enge Zusammenarbeit von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft. Die Fraunhofer IEG versteht sich dabei als Brückenbauer zwischen Forschung und Praxis. Ziel ist es, technische Innovationen so weiterzuentwickeln, dass sie für Energieversorger, Kommunen und Industrie schnell anwendbar und wirtschaftlich nutzbar werden. Der Fokus liegt auf integrierten Lösungen, die den Untergrund, die Energieinfrastruktur und die Bedarfe vor Ort gemeinsam betrachten.
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Innovationen für integrierte Wärmesysteme
Das Leistungsportfolio der Fraunhofer IEG reicht von der integrierten Bewirtschaftung des Untergrundes über Großwärmepumpen bis hin zur Kopplung von Netzen, Speichern und verschiedenen Wärmequellen. Oberflächennahe und tiefe Geothermie, Grubenwasser sowie thermische Speicher werden dabei systematisch zusammen gedacht. Kompetenzen aus dem Bergbau fließen in neue Anwendungen für die Energiewende ein.
Im obertägigen Bereich unterstützt die Fraunhofer IEG Kommunen, Stadtwerke und Projektentwickler bei der Planung und Transformation von Quartieren und Wärmenetzen. Mit digitalen Werkzeugen wie dem ODH District Planner stellt die Fraunhofer-Einrichtung ein Instrument zur Verfügung, das eine integrierte Quartiersplanung über alle relevanten Energie- und Infrastruktursysteme hinweg ermöglicht. Damit lassen sich Wärmebedarfe, Erzeugungsoptionen, Speicher und Netze frühzeitig aufeinander abstimmen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Transformation bestehender Fernwärmenetze. Die Fraunhofer IEG begleitet Versorger bei der Umstellung auf nachhaltige, effiziente und zukunftsfähige Systeme, die erneuerbare Wärme- und Kältequellen, Speicher sowie thermodynamische Wandler integrieren. Machbarkeitsstudien, Transformationsanalysen und maßgeschneiderte technische Lösungen bilden die Grundlage für konkrete Investitionsentscheidungen. Auch industrielle Anwender stehen im Fokus. Die Fraunhofer IEG berät produzierendes Gewerbe und Energieversorger auf dem Weg zur CO2-Neutralität und arbeitet eng mit dem Anlagenbau zusammen. Im Mittelpunkt stehen unter anderem Hochtemperatur-Wärmepumpen und weitere thermische Kreisläufe, die in Simulation, Experiment und Technikum-Maßstab entwickelt und erprobt werden.
Untertägige Ressourcen strategisch erschließen
Neben klassischen Anwendungen der oberflächennahen Geothermie integriert die Fraunhofer IEG zusätzliche Wärmequellen und optimiert das Lastmanagement ganzer Systeme. Numerische Analysen, Multikriterienbewertungen und digitale Untergrundmodelle unterstützen die Planung und Auslegung effizienter Anlagen. Ergänzend bietet die Fraunhofer-Einrichtung Innovationsberatung, Weiterbildung und Produktentwicklung, etwa zu Wärmeträgerflüssigkeiten, Erdwärmesonden und Großwärmepumpen. Im Bereich der Tiefengeothermie verfolgt die Fraunhofer IEG gesamtheitliche Nutzungskonzepte, die Untergrundpotenziale mit obertägigen Wertschöpfungsketten verknüpfen. Potenzial- und Machbarkeitsstudien binden geologische Daten ein, koordinieren Explorationsschritte und entwickeln Wärme- und Energiekonzepte für kommunale und industrielle Anwendungen. Auch bestehende Bergwerksinfrastrukturen und Grubenwasser bieten Potenziale für Heiz- und Kühlzwecke, die systematisch analysiert und erschlossen werden.
Bausteine dieser Arbeit sind unter anderem die Digitalisierung von Grubenbildern, dreidimensionale Bergwerksmodelle, Bohrpfadplanungen sowie die Anbindung an bestehende Wärme- und Kältenetze. Ziel ist es, regionale Wärmebedarfe zunehmend aus heimischen Ressourcen zu decken und dabei Versorgungssicherheit und Klimaschutz miteinander zu verbinden. Die wachsende öffentliche Aufmerksamkeit für Geothermie zeigt, dass der Untergrund als Energiequelle an Bedeutung gewinnt. Der Bedarf an Austausch, Vernetzung und Zusammenarbeit in der Branche steigt entsprechend.
