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Das Werkzeug

Der Turm, die Meißel und eine "Wunderspülung"

Neben dem neuentwickelten Vertikalbohrsystem, gab es zahlreiche andere „Neuheiten“ im Werkzeugpark des KTB zu bestaunen. Da war zunächst einmal der alles überragende Bohrturm der Hauptbohrung. Mit 83 Metern markierte er jedem noch kilometerweit entfernten Besucher die genaue Stelle des „Einstichs“.

Der Turm war so hoch konzipiert worden, um Zeit zu sparen. Bei jedem Wechsel des Bohrmeißels – nach jeweils 60 bis 80 Metern Bohrstrecke – mußte das Gestänge jedesmal vollständig ausgezogen werden, was bei einem kleineren Turm nicht in dieser Länge möglich gewesen wäre.

Zum Bohren verwendeten die Bohrmeister zwei Typen von Meißel an der Bohrerspitze:

Rollenbohrmeißel © KTB

Rollenbohrmeißel, bei denen mehrere mit Warzen aus Hartmetall besetzte Stahlkegel gegeneinander rotieren, und die allein dazu dienen „Meter zu machen“.

Diamantbohrkronen, die aussehen wie zinnenbewehrte Türme einer Spielzeugburg, mit Diamantsplittern gekrönt. Das Hartmetall der Zinne nutzt sich mit der Zeit ab. Dabei brechen Diamantsplitter aus, gleichzeitig treten aber, ähnlich dem Gebiß eines „Weißen Hais“, neue scharfe Splitter hervor. Während sich die selbstschärfende Krone ringförmig in den Boden fräst, bleibt in der Mitte eine Gesteinssäule stehen, hinter der die Geologen her sind – der Bohrkern.

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Für die Bereiche in denen keine Kerne gezogen werden konnten, spielte die Spülflüssigkeit mit wahren „Wundereigenschaften“ eine entscheidende Rolle.

Spülflüssigkeiten haben vielfältige Aufgaben: Im hohlen Borgestänge unter hohem Druck abwärts gepumpt, versetzen sie über einen Motor den Bohrmeißel in Drehung, treten ins Bohrloch aus und tragen beim Emporsteigen das zermahlene Bohrklein und Bohrmehl nach oben. Gleichzeitig kühlen, schmieren und stabilisieren sie das Loch.

Beim KTB hatte die Spülflüssigkeit aber noch eine andere Funktion: Sie diente als Übermittler geochemischer Information, indem sie Aufschluß über das gerade durchbohrte Gestein lieferte, und auch den prompten Nachweis von Gebirgsfluiden ermöglichte.

Damit sie diese Aufgabe einwandfrei erledigen konnte wurde ein Spülsystem entwickelt, das an Stelle von Ton mit schwankender Zusammensetztung ein sythetisches Silikat von konstanter Zusammensetzung enthielt.

Dieses Spülsystem besitzt geradezu eine „Wundereigenschaft“. Solange gebohrt wird, ist das Gemisch flüssig. Sobald aber der Bohrer zum Stehen kommt erstarrt es augenblicklich zu einem Gelee. Bohrmehl und Bohrklein bleiben da in der Schwebe, wo sie sich gerade befinden. Bei herkömlichen Spülflüssigkeiten vermischen sich die Bestandteile mit denen anderer Gesteinsschichten, so daß eine Analyse des ans Tageslicht beförderten Materials unmöglich wird. Ein angenehmer Nebeneffekt dieser „Wunderspülung“ ist, daß sich das Bohrklein nicht festsetzt und damit den Bohrer verklemmt, was jedem möglichst reibungslosen Ablauf beim Vorstoß in die Tiefe entgegenkommt, weil es Zeit und damit Geld spart.

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Stand: 21.12.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Vorstoß in die Tiefe
Warum Wissenschaftler Löcher in die Erde bohren

Auf der Suche nach Antworten
Tiefbohrung als Methode der Geowissenschaftler

Zwei Typen von Kruste
Das revolutionäre Ergebnis der Tiefseebohrungen

Vom Ozean auf´s Festland
Vom DSDP zum KTB

Eine Wiese in der Oberpfalz
... wo einst Kontinente kollidierten

Die Oberpfalz
Ein kurzer geologischer Exkurs

Das senkrechteste Loch der Welt
Was so schwer daran ist, "gerade" in die Erde zu bohren

Das Werkzeug
Der Turm, die Meißel und eine "Wunderspülung"

Was die Wissenschaftler fanden
Ergebnisse der KTB

Und was kommt jetzt?
Die Zukunft der wissenschaftlichen Tiefbohrungen

Glossar
Von Asthenosphäre bis Wegener, Alfred

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