Resource 2012 Seite 42

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4241 Geothermie GEOTHERMIE Projekt Tiefe Geothermie Schwierige Pionierarbeiten Bis zum 13 November 2011 lief beim Geothermieprojekt Ge neSys in Hannover Buchholz alles nach Plan 2009 erreichte die Bohrung auf dem Gelände des Geozentrums Hannover eine Tiefe von 3901 Metern 2010 untersuchten die BGR Forscher um Projektleiter Johannes Peter Gerling den Untergrund um darau in ein geeignetes Konzept zur Nutzung der tiefen Erd wärme zu wählen Die wissenscha lichen Ergebnisse ließen ein zyklisches Verfahren als am besten geeignet erschei nen Dabei wird kaltes Wasser in die Bohrung gepresst und für einige Monate in der Tiefe gelassen Wenn es sich aufge heizt hat wird es gefördert Im Mai 2011 schufen die Geother mie Experten dann einen künstlichen Wärmetauscher in der Tiefe mit einem Verfahren das als Fracking bekannt ist Sie pressten insgesamt 20 000 Kubikmeter Wasser aus dem Mittel landkanal mit einem Druck von 460 bar dem 460 fachen des Die Geothermie Bohrung GeneSys ist ins Stocken geraten Ein Salzpfropf verstopft den Förderstrang BGR Forscher suchen nun nach Lösungen für das Problem Au ßerdem sind die Geothermie Experten der BGR auch in Sachsen im Elsass und in Afrika aktiv Atmosphärendrucks in die Tiefe Fünf Tage lang drückten zwölf Pumpen etwa 1 Badewanne voll Wasser pro Sekunde ins Bohrloch um in den dichten Sandsteinschichten in 3700 Me tern Tiefe ein feines Netz aus Rissen zu scha en Mit Erfolg Hydraulische Tests zeigten dass das System dessen Ober ä che insgesamt 0 5 Quadratkilometer betrug hochdurchlässig ist Temperaturmessungen belegten zudem dass das Risssys tem nur eine begrenzte verti kale Ausdehnung von ca 60 m entlang der Bohrung aufweist Ein weiteres positives Ergeb nis Die Ober äche wurde durch die Frac Arbeiten in keiner Weise erschüttert Das belegen die Daten des engmaschigen seismischen Kontrollnetzes der BGR rund um die Bohrung Am 10 November 2011 begann die Rückförderung des er hitzten Wassers Weil im Reservoir ein hoher Überdruck von 250 bar herrschte waren keine Pumpen nötig um das heiße Wasser zu fördern Ziel der Testarbeiten war es das geförderte Was ser von der Ober äche durch den Ringraum der Bohrung unmittelbar zurück in die 1200 Meter tiefen Sandsteine der Wealden Formation zu verpressen und dort zu speichern Um nachzuweisen dass das Grundwasser in der Nähe der Ober ä che durch diese Einleitung nicht beeinträchtigt wird richteten die BGR Forscher am Rande des Bohrplatzes eine 32 Meter tiefe Grundwasserbohrung ein Dort wurden die elektrische Leitfähigkeit und der Grundwasserspiegel kontinuierlich ge messen So stellten die Forscher sicher dass sie eine mögliche Kontamination des Grundwassers frühzeitig erkennen und die Einleitung gegebenenfalls stoppen konnten Aufgrund der Zulassungsbestimmungen dur en die BGR For scher nur etwa drei Liter Wasser pro Sekunde fördern Diese ge ringe Rate führte dazu dass sich das Wasser auf dem Weg nach oben abkühlte und nur noch eine Temperatur maximal 50 Grad Celsius hatte als es oben ankam Das brachte unerwartete Pro bleme mit sich Wir mussten feststellen dass sich in dem ur sprünglich eingesetzten Frischwasser große Mengen Salz gelöst haben berichtet Projektleiter Gerling Messungen ergaben einen Gehalt von 350 Gramm pro Liter so viel wie im Toten Meer Weil sich in kühlerem Wasser jedoch weniger Salz lösen kann als in warmem Wasser kristallisierte dieses auf dem Weg nach oben aus Es kam zunächst zu Salzausfällungen im Ringraum später auch im Förderstrang Die kristalline Masse behinderte schließlich in beiden Abschnitten der Bohrung den Wasser uss so stark dass wir die Rückförderung nach zwei Tagen unterbre chen mussten erläutert Projektleiter Gerling Bis dahin hatten die BGR Forscher von den eingepressten 20 000 Kubikmetern Wasser etwa 550 Kubikmeter wieder gefördert Die Forscher stellten anschließend fest dass sich die Blockade in 655 Metern Tiefe gebildet hatte Zurzeit untersuchen Forscher um die BGR Geochemikerin Annalena Hesshaus wo die überraschend großen Salzmengen herkommen Erste Analysen zeigen dass das geförderte Wasser eine Mischung aus dem eingepressten Frischwasser und tiefem Grundwasser ist Außer gewöhnlichem Kochsalz enthielt dieses Wasser auch große Mengen Kalk Das Wasser aus der Tiefe ist vermutlich der Überrest eines Gewässers das vor vielen Millio nen Jahren verdamp ist Weitere Untersuchungen beschä igen sich damit wie man das GeneSys Projekt nun neu ausrichten kann Eine Option be steht darin die Bohrung freizuspülen und eine Erdwärmesonde einzubauen Dabei würde eine Flüssigkeit in einem geschlosse nen Kreislauf innerhalb der Bohrung zirkulieren und die Wärme aufnehmen Das Verfahren kann allerdings weniger Wärme zur Heizung der Gebäude des Geozentrums Hannover liefern als ur sprünglich geplant war Externe Experten sollen untersuchen ob das Konzept technisch und wirtscha lich umsetzbar ist Neben dem Genesys Projekt ist die BGR an weiteren Geo thermie Projekten beteiligt zum Beispiel im französischen Soultz sous Forêts Dort wurden durch Fracking Risse in ur sprünglich dichtem Gestein erzeugt In 5000 Metern Tiefe ent stand so ein großer Wärmetauscher Derzeit geht es darum den Kra werksbetrieb zu stabilisieren Die BGR Experten wollen zusammen mit ihren französischen Kollegen heraus nden wie das Wasser zwischen den verschiedenen Bohrungen im Unter grund zirkulieren muss um die Energieausbeute zu optimieren Dazu überwacht das Team hydraulische thermische seismische und uidchemische Parameter In speziellen Probenkammern untersuchen die Forscher zudem Korrosions und Ablagerungs prozesse Die BGR beteiligt sich weiterhin an der Planung für ein Tiefengeothermieprojekt in Sachsen bei dem elektrischer Strom und nicht nur Heizwärme gewonnen werden soll Bei dem Projekt soll die Erdwärme aus einer etwa 5000 Meter tiefen Bohrung in kristallinem Gestein wahrscheinlich Gra nit gefördert werden Eine umfassende Literaturrecherche ergänzt die Planungsarbeiten Dabei geht es darum verschie dene Frac Konzepte zu vergleichen und herauszu nden wie diese Technik in hartem kristallinem Gesteinen am besten umgesetzt werden kann Eine Option besteht darin die Boh rungen horizontal abzulenken und so mehrere nebeneinan derliegende Riss Systeme mit größerer Ober äche zu scha en In Ostafrika unterstützt die BGR Äthiopien Kenia und Tan sania bei der Entwicklung ihres geothermischen Potentials Im Rahmen des Geotherm Programms des Bundesministeriums für Wirtscha liche Zusammenarbeit und Entwicklung BMZ erkundet die BGR mögliche Geothermiestandorte im ostafri kanischen Ri system In Tansania wählen BGR Forscher der zeit Standorte für mögliche Probebohrungen aus Dabei soll der Temperaturverlauf im Untergrund ermittelt werden In Äthopien stehen geochemische Untersuchungen an um un terirdische Magmakammern in der Afar Region aufzuspüren In Kenia sind die BGR Forscher dabei durch Flugzeugbe ie gungen heiße Gebiete aufzuspüren die für die geothermische Nutzung geeignet sind An Bord der Flugzeuge be nden sich zu diesem Zweck spezielle ermalkameras Das Geotherm Programm soll staatliche und private Inves toren ermutigen die Geothermie als erneuerbare heimische Energieform in Ostafrika zu etablieren Der GeneSys Bohrplatz während der Fracoperation im Mai 2011 Einbau einer zusätzlichen Verrohrung in die GeneSys Bohrung im Februar 2011   Am 10  November 2011 begann die Rückförderung  des erhitzten Wassers 


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