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Geothermische Erkundung

Geothermal_Exploration

 

Zur Errichtung eines geothermischen Kraftwerks bedarf es in einer frühen Phase der Exploration des geothermischen Reservoirs im Untergrund. Nur in den seltensten Fällen finden sich geothermische Erscheinungen wie heiße Quellen oder Fumarolen an der Erdoberfläche. Vielmehr muss die Resource mit indirekten Methoden, d.h. mit verschiedenen geowissenschaftlichen Techniken erkundet werden. Neben der Lokation des Reservoirs im Untergrund müssen weitere Charakteristika, wie z.B. Struktur, Temperatur und Geologie des Reservoirs bestimmt werden. Sind erste Bohrungen abgeteuft, stehen weitere Erkundungsmaßnahmen der Lagerstätte an.

Unsere Arbeitsgruppe nutzt verschiedene geophysikalische Verfahren zur Exploration:

  • Magnetotellurische Messungen nutzen das natürliche elektromagnetische Feld um elektrische Leitfähigkeitsanomalien im Untergrund zu detektieren. Diese erlauben Aussagen über die Fluidbewegung im Untergrund sowie das Auftreten undurchlässiger Tonformationen.
  • Das Monitoring induzierter Mikroseismizität während Stimulations- oder Bohrmaßnahmen ermöglicht die Evaluation des Reservoirvolumens. Außerdem können Aussagen über die tektonische Spannungen im Reservoir getroffen werden.
  • Verschiedene Bohrlochlogging Verfahren ermöglichen die Berechnung und Bestimmung von Reservoirkenngrößen durch einen indirekten Zugang zum Reservoir. Dadurch kann ein Verständnis der Prozesse, welche im Reservoir ablaufen, entwickelt werden um das Management der Ressource zu optimieren. Unter anderem kann das Kluftnetzwerk, der Aufbau einzelner Klüfte, die Permeabilität sowie geomechanische Parameter bestimmt werden.
  • Die Interpretation seismischer Datensätze erlaubt die Bestimmung von Schichtmächtigkeiten und die Lage von Störungszonen
  • Hydraulische Test ermöglichen Aussagen über die Durchlässigkeit, das Speichervermögen und ggf. auch über die Ausdehnung und Art des Reservoirs.

Neben geophysikalischen Verfahren nutzen wir in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Mineralogie und Geochemie geochemische Verfahren. Hierbei werden Gesteins oder Fluidproben chemisch untersucht um Prozesse im Reservoir identifizieren zu können. Über die gelösten Bestandteile können Temperaturen im Reservoir und die Wasser-Gesteins-Wechselwirkung untersucht werden. Isotopengeochemische Untersuchungen unterstützen die Reservoircharakterisierung und geben Hinweise zur Herkunft der Wässer und den Grad der Vermischung zwischen meteorischen und Tiefenwässern.
Unsere Explorationstätigkeiten führen wir in unterschiedlichen geologischen Regionen durch. Unter anderem sind wir in Grabensystemen (Oberrheingraben), im granitischen Grundgebirge (Schwarzwald) sowie in Hoch-Enthalpie-Regionen aktiv.

Kontaktpersonen:

Sebastian Held, Carola Meller, Jörg Meixner, Ingrid Stober