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Ansprechpartner

 

KIT (Koordination):

Prof. Thomas Kohl

Institut für Angewandte Geowissenschaften
Abteilung für Geothermie
Tel.: +49 721 608-45220
E-Mail: thomas kohlYec4∂kit edu

GFZ:

Prof. Ernst Huenges

Reservoirtechnologien
Helmholtz-Zentrum Potsdam
Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Telefon: +49 331 288-1440
E-Mail: huengesUib6∂gfz-potsdam de

UFZ:

Prof. Olaf Kolditz

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
Department Umweltinformatik (ENVINF)
Telefon: +49 341 235-1281
E-Mail: olaf kolditzApw5∂ufz de

 

Chancen und Ziele

Spitzenforschung für Reservoirtechnologie, Bohrlochsicherheit und Effizienz in der Tiefengeothermie

Zielsetzungen:

  • Steigerung der Wirtschaftlichkeit von EGS durch ein einzigartiges Geothermie-Untertagelabor für Grundlagenforschung.
  • Reduktion der induzierten Seismizität durch kontrollierte in situ Hochfluss-Experimente (CHFE) in einem Reservoir-Simulator.
  • Verringerung des Fündigkeitsrisikos durch Benchmarking für zukünftige Geothermieprojekte.
  • Soziale Akzeptanz von Geothermieprojekten durch Methoden- und Technologieentwicklung für Effizienz, Sicherheit und Umweltschutz.

Das GeoLaB-Untertagelabor ist als weltweit einzigartige Forschungsinfrastruktur in der Geothermie als großmaßstäblicher Untertage-Reservoirsimulator konzipiert. Die Plattform besitzt damit ein Alleinstellungsmerkmal als generisches Untertagelabor für Geothermieforschung und ist als komplementäre Einrichtung zum US-amerikanischen FORGE-Programm zu betrachten.

Über einen etwa 1-2 km langen Zugangsstollen werden einzelne Kavernen in der Nähe von Störungszonen erschlossen, in denen kontrollierte Hochfluss-Experimente (CHFE) vorgenommen werden können. Die Experimente werden durch dreidimensionale Messungen in fächerförmigen Bohrungen kontinuierlich überwacht. Damit wird ein weltweit einzigartiger 4D-Benchmark-Datensatz thermischer, hydraulischer, chemischer und mechanischer Parameter geschaffen.

Mit den geplanten Experimenten sind bei hohen Fließraten erstmalig experimentelle Bestimmungen von Prozessen der Hydrodynamik (z.B. Navier-Stokes Gesetze) und Hydromechanik (z.B. Triggerung und Ausbreitung von Mikroseismizität) im geklüfteten kristallinen Grundgebirge möglich. So können auch erstmalig dynamische und gekoppelte Prozesse wie z.B. Variabilität des Spannungsfeldes in Raum und Zeit und THMC Prozesse experimentell erfasst werden. Mit dem Nachweis von Skalenunabhängigkeit großskaliger Transportprozesse verändert GeoLaB somit grundlegend unser Verständnis der geothermisch maßgeblichen Prozesse. Damit hat GeolaB auch Relevanz weit über die Geothermieforschung hinaus.

GeoLaB birgt ein hohes Innovationspotenzial in der Schaffung von Umweltstandards und Sicherheitsforschung sowie der Erarbeitung eines Kommunikationsstandards für Geothermie. Der Einsatz und die Entwicklung modernster Beobachtungs- und Auswertemethoden führen zu Erkenntnissen, die für eine sichere und ökologisch nachhaltige Nutzung der Geothermie und des unterirdischen Raumes von großer Bedeutung sind.

Spitzenforschung und die Einbindung von Industrieunternehmen bilden dabei nicht nur ein fruchtbares Klima für Innovationen, sondern bieten auch einmalige Rahmenbedingungen für die Lehre zur Ausbildung der nächsten Generation von Experten. Neutrale, objektive und transparente Spitzenforschung soll zudem einen Beitrag dazu leisten, das Vertrauen der Gesellschaft in die Geothermie als eine grundlastfähige und flexible erneuerbare Energiequelle mit hohem Potential wiederzugewinnen.