Forschung

Innovative Experimente im ersten geothermischen Reservoir-Simulator

GeoLaB dient als Nukleus für die Entwicklung umweltgerechter, innovativer geothermischer Technologien auf wissenschaftlicher Basis und gewährleistet eine enge Interaktion mit der Gesellschaft. Folgende Forschungsziele werden in GeoLaB adressiert:

  1. Kontrollierte Hochfluss-Experimente (CHFE - Controlled High-Flow Experiments) als Basis für ein effizientes und nachhaltiges Management von geklüfteten Reservoiren
  2. Modernste multidisziplinäre THMC+-Forschung mit modernsten Visualisierungskonzepten und "digitalem Zwilling"
  3. Entwicklung neuer umweltfreundlicher Strategien für unterirdische Anlagen
  4. Akzeptanzforschung für Strategien für eine transparente Interaktion mit der Öffentlichkeit und Entscheidungsträgern

Die komplexen Prozesse, die bei der tiefengeothermischen Nutzung im kristallinen Gesteinskörper ablaufen, sind tief im Untergrund verborgen und können nur unzureichend vom Bohrloch oder der Oberfläche aus erfasst werden. Der Schwarzwald und Odenwald bieten der Wissenschaft eine einzigartige Möglichkeit: Das Reservoirgestein des Oberrheingrabens, das dort in einer Tiefe von mehreren Kilometern liegt, wurde hier angehoben und ist der Wissenschaft so zugänglich. Hier könnten deshlab von einem Stollen aus Versuche unter Bedingungen durchgeführt werden, die denen im Reservoir ähneln. Die dabei ablaufenden Prozesse können hier dreidimensional mit einem dichten Netzwerk an Sensoren beobachtet werden. 

Die geplanten Experimente können so wesentlich zum Verständnis der Prozesse beitragen, die mit erhöhten Fließraten in kristallinem Gestein verbunden sind. Die Anwendung und Entwicklung modernster Monitoring- und Analysewerkzeuge werden grundlegende wissenschaftliche Erkenntnisse liefern, die für eine sichere und ökologisch nachhaltige Nutzung der Geothermie und weiterer unterirdischer Ressourcen von großer Bedeutung sind.

Dabei schafft GeoLaB Synergien mit komplementären Untertagelaboren weltweit und wird die Geowissenschaften nachhaltig prägen.

 

Forschungsarbeiten mit Bezug zu GeoLaB
Titel Bild Quelle Kurzbeschreibung
gravity measurements

Solid Earth

Der Tromm-Granit im südlichen Odenwald wurde mit interdisziplinären Methoden hinsichtlich des Kluftnetzwerkes und dessen Bedeutung für die hydraulische Durchlässigkeit untersucht.

Vertical apertures on the 3D fracture surface

Geophysical Research Letters

Die Studie analysiert mit probabilistischen Methoden 3D Navier-Stokes-Strömungen und vergleicht sie mit einfacheren Modellabbildungen. Zum ersten Mal können spezielle Phänomene der Strömung durch raue Klüfte erklärt werden.  

Experiment

Mining Report Glückauf

Die Forschungsinfrastruktur, ihre Möglichkeiten als internationale Forschungsplattform und ihre wissenschaftliche und strategische Bedeutung - auch über die Geothermie hinaus - werden beschrieben. 

simulated flow anisotropy

https://www.springer.com/journal/603

Die Abbildung rauer Kluftoberflächen in geothermischen Modellen ist wichtig für realitätsnahe Simulationen. Diese Studie untersucht mit stochastischen Methoden damit verbundene Phänomene.

lineament analysis Southern Black Forest

Journal of Structural Geology

GIS-gestützte Fernerkundungstechniken und Lineamentkartierungen liefern Informationen über die räumliche Anordnung von Verwerfungen und Klüften im Südschwarzwald.

3D-Visualization

Geothermics

Analyse gesellschaftlicher Reaktionen auf Geothermieprojekte und Darstellung eines geoethischen Konzepts für GeoLaB.

Slip tendecies from lineament analyses

Geothermal Energy

Spezifizierung von Kriterien für den Standort von GeoLaB und exemplarische Standortbewertung

Schematisches Modell des hydrogeologischen Systems in Bürchau

Geothermal Energy

Hydrochemische Charakterisierung eines Anreicherungsgebiets eine der größten Anomalien der Wärmestromdichte in Mitteleuropa