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Ansprechpartner

KIT (coordination):

Prof. Dr. Thomas Kohl

Institute of Applied Geosciences
Division of Geothermal Research
Karlsruhe Institute of Technology
Phone: +49 721 608-45220
Email: thomas kohl does-not-exist.kit edu

Prof. Dr. Eva Schill

Institute for Nuclear Waste Disposal
Karlsruhe Institute of Technology
Phone: +49 721 608-24360
Email: eva schill does-not-exist.kit edu

GFZ:

Prof. Dr. Michael Kühn

Department Geochemistry
Helmholtz-Centre Potsdam
German Research Center for Geosciences
Phone: +49 331 288-1594
Email: michael kuehn does-not-exist.gfz-potsdam de

UFZ:

Prof. Olaf Kolditz

Department of Environmental Informatics
Helmholtz-Centre for Environmental Research – UFZ
Phone: +49 341 235-1281
Email: olaf kolditz does-not-exist.ufz de

 

Die Forschungsinfrastruktur GeoLaB

GeoLaB ermöglicht Spitzenforschung in einem weltweit einzigartigen geothermiespezifischen Untertagelabor
Schemazeichnung Untertagelabor

In den Angewandten Geowissenschaften werden neue Technologien neben Bohrprogrammen standardmäßig in Untertagelaboren untersucht, denn nur solche Einrichtungen bieten die Möglichkeit die technologierelevanten Kennwerte dreidimensional und im Reservoirmaßtab zu beobachten.

Vor dem Hintergrund der technologiespezifischen Herausforderungen werden diese Labore unter den jeweils geeigneten Untergrundbedingungen eingerichtet. Im Vergleich zu den späteren Zielhorizonten (in der Geothermie in ca. 3 bis 5 km Tiefe) werden diese in einfacher zugänglichen Bereichen eingerichtet. Weltweit existieren etwa 20 größere Untertage-Forschungsinfrastrukturen, typischerweise im gering-permeablen Untergrund, wobei die Mehrzahl der Untersuchung der Wirksamkeit von geologischen Barrieren im Zusammenhang mit der Entsorgung von radioaktiven Materialien dient. Diese Endlager-Labore eignen sich jedoch nicht für die Simulation der spezifischen Randbedingungen in geklüftetem, durchlässigem Gestein und können daher auch nur sehr eingeschränkt für Geothermieforschung genutzt werden.

Wichtige Randbedingungen für einen geeigneten GeoLaB-Standort sind technisch möglichst unbeeinflusste Untergrundstrukturen. Eine bestmögliche Analogie zu EGS-Reservoiren ist durch identische Gesteinseigenschaften und hohe Differentialspannungen gegeben. Die Standortanforderungen schließen das Vorhandensein von größeren Störungszonen mit entsprechender hydraulischer Durchlässigkeit und hydrothermaler Alteration der Gesteinskörper ein.

Als möglicher Standort für das Untertagelaboratorium bietet sich aufgrund der geologischen Strukturen im und entlang des Oberrheingrabens der Schwarzwald-Odenwald-Komplex an. Hier ist das Reservoirgestein mit dem größten Potenzial für tiefengeothermische Anwendungen, nämlich das Kristallin, durch die tektonische Hebung der Grabenrandschulter der Wissenschaft zugänglich. In-situ-Experimente in GeoLaB bieten damit auch eine direkte Kopplung mit Großprojekt-Erfahrungen und eine Übertragung der Forschungsergebnisse auf die großmaßstäblichen geothermischen Pilot- und Demonstrationsprojekte des Oberrheingrabens, die diese geklüfteten kristallinen Gesteinsschichten in größerer Tiefe als Reservoir nutzen. Der Oberrheingraben bietet aufgrund der auftretenden Temperaturanomalien besonders attraktive Bedingungen für die Tiefengeothermie.