Eine neue Bohranlage, mit der Bohrungen bis in 5.000 Meter Tiefe durchgeführt werden können, ist gestern von der Firma Herrenknecht Vertical GmbH an Wissenschaftler des GeoForschungsZentrums in Potsdam übergeben worden. InnovaRig ist in enger Zusammenarbeit zwischen Forschern und der Industrie entstanden und weist technische Neuerungen auf, die wissenschaftliches und industrielles Bohren unter erheblich geringerem personellen und finanziellen Aufwand erlauben.
„Bisher waren Geowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler auf Bohranlagen angewiesen, die für industrielle Aufgaben ausgelegt waren. Nun haben sie erstmalig ein maßgeschneidertes Großgerät zur Verfügung, um grundlegende Fragen der Geoforschung zu untersuchen. Gleichzeitig können sie aktuelle Herausforderungen der Erd- und Umweltforschung, zum Beispiel die Energiegewinnung aus Erdwärme, anpacken“, sagte Professor Jürgen Mlynek, Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft, gestern bei der Übergabe der Anlage.
„Die Anlage wird aus den Investitionsmitteln des Forschungsbereichs Erde und Umwelt der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren finanziert, hinzu kommen Eigenanteile des GeoForschungsZentrums Potsdam und Industriebeteiligungen“, erklärte Professor Rolf Emmermann, Vorstandsvorsitzender des GFZ Potsdam. „Entwickelt wurde das innovative Bohranlagenkonzept vom GFZ Potsdam zusammen mit dem Unternehmen Herrenknecht.“
Die Besonderheit der Bohranlage: Sie lässt sich transportieren und ist flexibel einsetzbar, sowohl für wissenschaftliche Untersuchungen als auch für industrielle Aufgaben. Dazu gehören vor allem Forschungsprojekte zur Untergrundspeicherung von Kohlendioxid und zur Gewinnung geothermischer Energie, gleichzeitig dient die Anlage aber auch dazu, Bohrtechnologien für die Wissenschaft weiter zu entwickeln.
Die technische Innovationen im Einzelnen
Die Arbeit auf der Bühne einer Bohranlage ist Schwerstarbeit, die mitunter auch unfallträchtig sein kann. Dieses gilt insbesondere für die Handhabung des Bohrgestänges. Bei InnovaRig kann aufgrund des Zusammenwirkens der neu entwickelten Anlagenkomponenten auf das Zusammenschrauben der Bohrstangen per Hand und damit auf den „Bühnenmann“ verzichtet werden. Das bedeutet nicht nur weniger körperliche Arbeit, sondern auch erhöhte Sicherheit.
Umweltanforderungen wie die Einhaltung der Abgasnormen und die Vermeidung von Kontaminationen sind mit der Zielstellung eines „komplett abfallfreien Bohrbetriebes“ in die Konstruktion eingegangen und wurden sowohl bei der Anlagenkonzeption als auch der Auswahl der Betriebsstoffe – zum Beispiel biologisch abbaubare Öle – berücksichtigt.
InnovaRig ist zudem mit umfassenden Schallschutzmaßnahmen ausgestattet. Bereits vor dem Bau der Anlage wurden mit Hilfe einer Vorab-Simulation potentielle Schallquellen identifiziert. Aufgrund der integrierten Schallschutzmaßnahmen ist der Betrieb der Anlage auch in bebauten Gebieten und in unmittelbarer Nähe von Wohngebieten erlaubt.
Ausstattung für wissenschaftliches Bohren
Die Bohranlage wird hauptsächlich in wissenschaftlichen Bohrprojekten verwendet. Für die speziellen Anforderungen der Forschung wurde ein vollkommen neues Konzept umgesetzt. So ist es möglich, mit dem InnovaRig unterschiedliche Bohrverfahren ohne nennenswerten zusätzlichen technischen Aufwand einzusetzen und insbesondere schnell und kostengünstig Bohrkernarbeiten durchzuführen.
Die entsprechenden Vorrichtungen und Instrumente wurden in die Anlage integriert. Ebenso wurden Einrichtungen für die schnelle Durchführung von Bohrlochmessungen, kontinuierliche Datenerfassung und –speicherung sowie für die Analyse der Bohrspülung eingebaut.
Forschungsbohrungen zum Verständnis des Systems Erde
Forschungsbohrungen sind ein unverzichtbares Instrument der modernen Geowissenschaften. Sie stellen ein „Fenster“ in den unmittelbaren Untergrund unseres Lebensraums dar und sind die einzige Möglichkeit, Direktinformationen über die Eigenschaften und Zustandsbedingungen der oberen Erdkruste sowie die dort ablaufenden Prozesse zu erhalten. Sie ermöglichen eine Kalibrierung der indirekten Verfahren der geophysikalischen Tiefensondierung, erlauben die Überprüfung von Hypothesen und Modellvorstellungen und lassen sich als „Tiefenlabor“ zur Durchführung von geologischen Experimenten und Tests sowie als „Tiefenobservatorium“ für Langzeitbeobachtungen von Vorgängen im Untergrund nutzen.
Die durch Bohrungen gewonnenen Informationen sind essentiell für das Verständnis der im „System Erde“ ablaufenden Prozesse und von hoher Anwendungsrelevanz bei der Lösung einer Reihe von drängenden sozioökonomischen Fragestellungen wie beispielsweise der Sicherstellung zukünftiger Wasser- und Energieversorgung, Exploration von Rohstoffen und der Nutzung des unterirdischen Raums.
(GFZ Potsdam / Helmholtz-Gemeinschaft, 15.05.2007 – DLO)
