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Freitag, 10.02.2012

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Gesteine unter Wasserdruck

Neues Experiment am Geothermielabor Groß Schönebeck

Eine neue Experimentserie am Geothermie-Forschungsstandort Groß Schönebeck hat jetzt das GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) gestartet. Bei den so genannten hydraulischen Stimulationsexperimenten werden große Mengen Wasser unter hohem Druck in einer 4,4 Kilometer tiefen Bohrung in den Untergrund verpresst. Natürlich vorhandene Klüfte und Risse im Gestein sollen so durch den Wasserdruck erweitert und zusätzliche Fließwege erzeugt werden.


Geothermie-Pilotanlage in Groß-Schönebeck © A. Saadat, GFZ Potsdam

Die Experimente werden nach Angaben der Potsdamer Forscher etwa sechs Wochen dauern. Bereits 2003 fanden nach diesem Konzept erfolgreiche Tests in einer am Standort vorhandenen zweiten Bohrung statt. Damals wurden rund zwölf Millionen Liter Wasser in den Untergrund gepumpt.

Das Geothermie-Projekt in Groß Schönebeck hat das Ziel, Erdwärme nicht einfach zum Heizen, sondern zur Stromerzeugung zu verwenden. Dafür wollen die Geowissenschaftler das im Gestein enthaltene natürliche Tiefenwasser aus einem Bohrloch fördern, im zukünftigen Geothermiekraftwerk nutzen und dann im zweiten Bohrloch wieder hinunter pumpen - ein geschlossener Wasserkreislauf.

Mindesttemperatur erst in vier Kilometern Tiefe erreicht
"Erst in einer Tiefe von mehr als vier Kilometern trifft man unter hiesigen geologischen Bedingungen auf die zur Stromerzeugung erforderlichen Mindesttemperaturen von 150 °C. Um unter diesen Bedingungen eine Stromerzeugungsanlage erfolgreich betreiben zu können, muss möglichst viel Tiefenwasser aus dem heißen Gestein gefördert werden", erklärt der Projektleiter Dr. Ernst Huenges vom GFZ Potsdam. "Je durchlässiger das Gestein, desto mehr Wasser fließt durch das Reservoir zur Förderbohrung."

Die Stimulation wird in drei Injektionsphasen in verschiedenen Gesteinsschichten durchgeführt. Dass es bei dieser Aktion zu schwachen Erdbeben kommt, hält Huenges für ausgeschlossen: "Wir haben ein solches Experiment ja schon 2003 an diesem Standort mit seinem für das Norddeutsche Becken typischen Sedimentgesteinen durchgeführt - ohne spürbare seismische Aktivität." Routinemäßig wird der Fortgang des Hydrofrac-Experiments mit hochsensiblen seismischen Messgeräten überwacht. Ein über Monate dauerndes Langzeitexperiment zwischen den beiden Bohrungen soll anschließend den Erfolg der Stimulation überprüfen und den erhöhten Wasserzufluss dokumentieren.

Experimente bereits seit 2001
Am Geothermielabor in Groß Schönebeck werden seit dem Jahr 2001 wissenschaftliche Experimente und Untersuchungen zur Nutzung der Erdwärme für die Stromversorgung durchgeführt. Dazu wurde zuerst eine frühere Erdgasbohrung aus den 90er Jahren vom GFZ Potsdam wieder geöffnet und auf 4,3 Kilometer Tiefe erweitert. Im Januar 2007 schlossen die Wissenschaftler dann eine zweite 4,4 Kilometer tiefe Bohrung ab, in der jetzt die Stimulationsarbeiten stattfinden.

(idw - GeoForschungsZentrum Potsdam, 15.08.2007 - DLO)

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