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Wasser-Frac schafft geologischen Wärmetauscher

Das Erdwärme-Projekt „GeneSys“ der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hat einen weiteren wichtigen Meilenstein erreicht. Nach ersten erfolgreichen hydraulischen Tests in der Geothermie-Bohrung auf dem BGR-Grundstück an der Buchholzer Straße werden aktuell die Arbeiten zur Schaffung des unterirdischen Wärmetauschers zur Energiegewinnung durchgeführt. Dazu werden im tiefen Untergrund zwischen 3500 und 3800 Meter die Gesteinsschichten des Mittleren Buntsandsteins mit einem Wasser-Frac aufgeschlossen.

Anders als bei der Erdgasgewinnung wird bei diesem Frac-Verfahren reines Wasser ohne Zusätze in Form von Stützmitteln und Chemikalien verwendet. Sieben Pumpen mit knapp 5000 PS Leistung sorgen dafür, dass insgesamt 20.000 Kubikmeter mit mehr als 400 bar Kopfdruck in die Bohrung injiziert werden.

In der Frac-Teufe bei rund 3.700 Meter herrscht sogar ein Druck von mehr als 800 bar. Er ist nötig, um das Gebirge im tiefen Untergrund durch das eingepresste Wasser um etwa 6 bis 10 Millimeter aufzureißen. Auf diese Weise wird ein geologischer Wärmetauscher in einer Größe von 0,5 Quadratkilometern erzeugt. In den Rissen der Gesteinsschichten kann sich das Wasser später bis auf etwa 160 Grad Celsius erwärmen. Der Frac wird sich über eine Fläche von etwa 3000 Meter horizontal und 300 Meter vertikal erstrecken. Das oberhalb des Bundsandstein befindliche Rötsalinar (Tiefe: 3000 bis 3200 Meter) verhindert eine Ausbreitung des Fracs in den flacheren Untergrund.

Mit Rücksicht auf die Anwohner sind die täglichen Frac-Arbeiten auf den Zeitraum 6 bis 22 Uhr beschränkt. Eine 10 Meter hohe Lärmschutzwand gewährleistet, dass der zumutbare Lärmpegel eingehalten wird. Die Frac-Arbeiten werden kontinuierlich von 10 Monitoring-Stationen (in bis zu 200 Meter tiefen Bohrlöchern abgehängte Geophone) seismologisch überwacht.

Das im Rahmen des GeneSys-Projekts praktizierte Einbohrloch-Konzept (im Unterschied zu normalerweise zwei getrennten Bohrlöchern für Kalt- bzw. Heißwasser) ist ein innovativer Ansatz, um die Bohrkosten zu reduzieren. Die umweltfreundliche geothermische Beheizung soll einen jährlichen Verbrauch von einer Million Kubikmeter Erdgas ersetzen und damit die Emission von 3.000 Tonnen CO2 pro Jahr sparen. Ab 2014 soll das komplette GEOZENTRUM Hannover, in dem die BGR ihren Sitz hat, mit Erdwärme beheizt werden. Mit Hilfe der noch zu erbauenden Heizzentrale werden die für das GEOZENTRUM notwendigen 2 Megawatt Wärme bereitgestellt.

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