»Über 50 Prozent der in Deutschland umgesetzten Energie wird als Wärme in Haushalten und Industrie genutzt. Für den Klimaschutz müssen wir Wärme in wenigen Jahren ohne die fossilen Energieträger Kohle, Erdgas und Öl erzeugen«, beschreibt Professor Rolf Bracke, Leiter des Fraunhofer IEG, die aktuelle Herausforderung. »Geothermie für moderne Wärmenetze, Industrieprozesse und die Wohnungswirtschaft können hier langfristig eine klimaneutrale Energiequelle erschließen. Etwa 300 Terawattstunden pro Jahr und damit bis zu einem Viertel des deutschen Wärmebedarfs ließen sich in den kommenden 20 Jahren aus mitteltiefer und tiefer Geothermie decken. Damit verbunden ist ein ambitioniertes und schnellstmöglich umzusetzendes Maßnahmenbündel aller beteiligten Akteure aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft: Aufsichtsbehörden und Geologische Dienste, Finanzindustrie, Kommunen und Bildungsträger.« In seinem Keynote stellt Bracke den Rahmen des »Strategiepapiers Ausbau Geothermie« vor, welches die Fraunhofer-Gesellschaft und die Helmholtz-Gemeinschaft derzeit gemeinsam entwickeln und welches politischen Entscheidungsträgern als Handlungsempfehlung aus der Wissenschaft für das Gelingen der Wärmewende dienen soll (02.12.2021, 9:30).

Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Kongresses dürfen sich über ein weites Spektrum an Themen freuen, welches Expertinnen und Experten des Fraunhofer IEG vorstellen (in Klammern Tag und Uhrzeit des Vortrages auf dem Kongress):

Tiefengeothermie

Modelle der dreidimensionalen Strukturen des tiefen Untergrundes unterliegen großen Unsicherheiten. Das Softwarepaket GemPy hilft, diese Unsicherheiten zu quantifizieren, daraus eine Explorationsstrategie abzuleiten und Unsicherheiten effizient zu verringern, etwa am Beispiel des Standortes Weisweiler (01.12.2021, 11:20).
Auch wenn Salzstöcke nicht als geothermische Reservoire in Frage kommen, können sie geothermische Nutzung begünstigen, weil sie gut Wärme leiten. Das Projekt Play Type modelliert den Wärmefluss im Norddeutschen Becken und zeigt, dass Temperatursteigerung von 20 Grad bzw. Bohrstreckenverkürzungen von 600 Metern durch benachbarte Salzstöcke möglich sind (01.12.2021, 14:00).
Um Wärmequellen im Untergrund und Verbraucher auf der Oberfläche zusammenzuführen, entwickelt das Projekt DGE-ROLLOUT eine Wärmebedarfskarte für Nordwest-Europa (02.12.2021,13:00).
Das erste thermische Model für den Untergrund in Hagen sagt Temperaturen von 120 bis zu 160 Celsius in der Tiefe voraus (01.12.2021,13:00). Eine seismische Messkampagne in Hagen im Frühjahr gibt Hinweise auf das Vorkommen von Massenkalk in 2600 Meter Tiefe und mit einer Mächtigkeit von 700 Metern. Dieses Reservoir könnte in Zukunft eine lokale Papierfabrik nachhaltig mit Wärme versorgen (02.12.2021, 14:00).
Manche Gesteine auf Island oder in der Türkei nehmen Kohlendioxid auf und binden es mineralisiert fest an sich. Aktuelle Laborversuche an Steinproben aus geothermalen Reservoiren in Island und der Türkei bestimmen die notwendigen Temperaturen und Drücke, um Kohlendioxid zuverlässig zu binden (01.12.2021,13:00). Das Projekt GECO möchte die Kohlendioxidmineralisierung in einer Pilotanlage auf Island erproben und die notwendigen Technologien zusammenführen. (01.12.2021,16:00).

Bohrtechnik

Untertagehämmer erlauben hohe Bohrgeschwindigkeiten in harten Gesteinen unabhängig von der Bohrtiefe. Allerdings verschleißt ihre Mechanik schnell beim Einsatz von Bohrspülung. Das EU-Projekt Geodrill entwickelt deshalb ein internes Schlagwerk mit nur einem beweglichen Bauteil (01.12.2021, 16:00).
Mehr untertägige Sensorik und unmittelbare Steuerungsmöglichkeiten verbessern den zuverlässigen und effizienten Bohrprozess - gerade in tiefen Gesteinen. Das Projekt Optidrill schafft hier Automatisierung und nutzt Bohrdaten, Künstliche Intelligenz und schnelle Datenübertragung (01.12.2021, 16:00).
Um Reservoire geothermisch zu erschließen, braucht es Bohrtechniken, die im Hartgestein kleinkalibrige horizontale Bohrungen ermöglichen. Microturbine Drilling (MTD) nutzt den Wasserdruck der Bohrspülung, um einen Bohrmeißel anzutreiben. Das Bohrwerkzeug ist sehr kompakt und erlaubt kleine Ablenk-Radien auch in großen Teufen aus vertikalen verrohrten Bohrungen heraus (01.12.2021, 13:00). Das Projekt ZODREX nutzt Hochdruck-Wasserstrahlen ohne mechanische Unterstützung, um Seitenbohrungen von einer Hauptbohrung abzuteufen (01.12.2021, 14:00).
Hochspannungspulse im Bohrloch schwächen Gesteine und unterstützen so den Bohrvortrieb des Meißels. Das Projekt PPGD nutzt den Autoklaven i.BOGS, um unter realistischen Bohrbedingungen bei hohen Drücken und Temperaturen den Prozess zu untersuchen (01.12.2021,16:40).

Seismologische Messungen

Die seismische Gefährdungsbeurteilung bildet einen Baustein der Erschließung und Nutzung geothermischer Reservoire. Das Projekt 3D-RuhrMarie hat ein Anwendertool entwickelt, welches geologische, experimentelle und modelltechnische Bewertungsinstrumente vereint, seismisch stabile Bereiche ermittelt und auch potentielle Nutzungsszenarien für geothermische Anwendungen in ausgewählten Regionen geomechanisch bewertet (30.11.2021, 11:20). In einem Computermodell qualifizierten Forschende 8896 Verwerfungen in der Rhein-Ruhr-Region (RRR) und bestimmten die entscheidenden Stabilitätsparameter (01.12.2021, 13:00).
Das Projekt SciFi stellt erste Ergebnisse der Messung mit 40 Seismometern vor, die es seit dem Sommer 2021 in der Region Weisweiler betreibt (30.11.2021, 11:20).

Bergbaufolgenutzung

Geflutete Bergwerksinfrastrukturen können als saisonale Speicher für Heizungswärme dienen. Das Projekt HEATSTORE hat eine stillgelegte Zeche in Bochum mit einer Bohrung erschlossen und testet die Eignung als Untergrundspeicher von solarthermischer Überschusswärme (01.12.2021, 12:00 und 17:00).

Bohrlochsensoren

Das permanente Monitoring ist für eine nachhaltige Bewirtschaftung des Reservoirs unerlässlich. Glasfaserkabel ermöglichen günstig kontinuierliche, zeitlich hoch aufgelöste und ortsverteilte Messung von Temperatur und Vibration. Der Einsatz beim Projekt „Geothermie Schäftlarnstraße“ unterstreicht die Vorteile der Methode (01.12.2021, 14:00).

Kältenetze

Der Stromverbrauch für Klimaanlagen wächst weltweit jährlich um rund 2 Prozent. Das Projekt Miss Elly entwickelt ein Untergrundsondenfeld als saisonalen Speicher, welches Winterkälte im Sommer verfügbar macht (02.12.2021, 13:00).

Über den Deutschen Geothermie Kongress

Der Deutsche Geothermiekongress (DGK) – veranstaltet vom Bundesverband Geothermie - ist eine der größten Veranstaltungen der deutschsprachigen Geothermie-Branche. Der Kongress bietet Vorträge, Foren, Keynotes, Workshops und viele Möglichkeiten Kontakte zu knüpfen. Die einzigartige Mischung der Themen aus Politik, Wissenschaft und Industrie, macht den Kongress zum passenden Rahmen für Ideen, Austausch und Kooperationen des Geothermie-Fachpublikums. https://www.der-geothermiekongress.de/